一種用于評估變壓器剩磁檢測方法的平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于變壓器剩磁檢測領域，尤其涉及一種用于評估變壓器剩磁檢測方法的平臺。
【背景技術】
[0002]在變壓器發(fā)生故障二次投運前，須進行一系列的直流試驗，所加激勵通常會使鐵芯進入磁滯飽和區(qū)從而在退磁后產生剩磁，這也是造成變壓器剩磁的主要原因。剩磁會引起變壓器重合閘時的暫態(tài)過電流，即勵磁涌流，最大可達額定電流的6?8倍，可能導致差動保護誤動作，線路跳閘甚至用電設備燒毀等后果。因此，實現(xiàn)變壓器的剩磁檢測進而為消磁提供依據(jù)對于維護電網(wǎng)的正常、穩(wěn)定運行至關重要。
[0003]現(xiàn)階段的變壓器剩磁檢測方法大致可歸為三類:(1)運算模擬法，基于Stoner-ffoIhfarth> Globus、Jiles-Atherton 和 Preisach 等經(jīng)典的鐵磁滯模型，結合變壓器掉電前工作點信息推導計算剩磁量；(2)電路提取法，該方法的基礎是通過設計配置變壓器原副邊的激勵與負載，然后經(jīng)一定的數(shù)據(jù)處理得到剩磁值，包括積分電路、半波交流回路等設計；(3)磁滯特征法，主要是利用基本磁化曲線及主、次回環(huán)等各磁滯回線特征及它們的相互關系，施加特定激勵，根據(jù)響應直接查出或算出剩磁值，包括斜率相似法、分段相似法及交流作差法等。此外，近年來還出現(xiàn)了漏磁漏感推算法等其他新式檢測方法。
[0004]不論是采用交流消磁還是直流消磁，要想用最小能耗在短時間內消除剩磁，設計出最優(yōu)的消磁波形，對剩磁值的測量精度都有較高要求。而運算模擬法中的模型誤差、舍入誤差，電路提取法中的器件容差、數(shù)據(jù)誤差以及磁滯特征法中的相似性失真等都會影響剩磁值的測量結果，甚至導致某些情況下的結果失效。因此，有必要判定目前變壓器各種剩磁檢測方法的有效性，即判斷其測量數(shù)據(jù)是否足夠準確，檢測值與剩磁真值之間的誤差是否在允許范圍之內。為此，需要建立一套針對變壓器剩磁檢測方法的評估平臺，以便確定一種較為準確、有效的剩磁檢測方法在實際中推廣使用。
[0005]目前，國內尚缺乏關于變壓器剩磁檢測有效性評估的系統(tǒng)化方法及實驗平臺，這給實際中選擇合適方法來檢測剩磁帶來不便。由于剩磁檢測方法失效使檢測數(shù)據(jù)有誤或精度不高，導致其不能如實反映當前變壓器鐵芯內的剩磁狀況，不利于重合閘時變壓器遭遇勵磁涌流的預警與診斷。因此，有必要開發(fā)相應的方法和設備，判斷所用剩磁檢測方法是否正確可靠，檢測數(shù)據(jù)是否精確有效。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種操作簡單、可靠性高的用于評估變壓器剩磁檢測方法的平臺。
[0007]為解決上述問題，本實用新型采取的技術方案為:包括立式安裝于實驗臺上的變壓器以及與變壓器的副邊端口連接的數(shù)字示波器，該變壓器的原邊端口與直流電源相連，在變壓器上開設有用于固定屏蔽層的氣隙；
[0008]所述的屏蔽層上設有開口，在該開口安插有用于采集變壓器磁感應強度信號的霍爾探頭；
[0009]所述的霍爾探頭與高斯計連接，所述的數(shù)字示波器與高斯計連接，數(shù)字示波器與上位機連接。
[0010]所述的變壓器采用環(huán)形變壓器，該環(huán)形變壓器的鐵芯采用型號為35Q155硅鋼材料，所述的環(huán)形變壓器截面為矩形，外徑為D = 100mm,內徑為d = 50mm，高度為h = 32mm，所開設的氣隙寬度為Ig = Imm ;
[0011]所述的變壓器的功率等級為S = 8VA，原邊端口額定電壓為U1= 220V，副邊端口額定電壓為U2= 20V，原邊端口繞組匝數(shù)為N1= 772匝，副邊端口匝數(shù)為N2= 74匝。
[0012]所述的霍爾探頭采用型號為MCHD801F高精度橫向探頭，該霍爾探頭的長度為4cm，厚度為0.8mm，寬度為2mm，有源區(qū)直徑為0.15mm。
[0013]所述的高斯計采用型號為CH-1600型全數(shù)字臺式高斯計；
[0014]所述的數(shù)字示波器型號為Gwinstek⑶S-3254四通道示波器；
[0015]所述的上位機為基于Windows操作系統(tǒng)或Iinux操作系統(tǒng)的上位機。
[0016]所述的屏蔽層通過單層的23ZH100娃鋼材料制成，該屏蔽層呈帶有開口的矩形框，且屏蔽層的壁厚為T = 0.23mm，長邊為50mm，寬邊為32mm，開口 2.5mm，高度0.9mm。
[0017]所述的屏蔽層通過焊接固定于變壓器的氣隙中。
[0018]所述的數(shù)字示波器通過RS232通信與上位機連接。
[0019]所述的直流電源輸出的直流電流Is彡2.05A。
[0020]所述的變壓器的副邊端口通過RC積分器連接至數(shù)字示波器。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型通過對變壓器原邊端口進行充磁，使變壓器產生不同大小及方向的剩磁，通過高斯計讀取變壓器剩磁準確值，并將讀取的剩磁準確值與現(xiàn)有變壓器剩磁檢測方法得到的剩磁值進行比較，得剩磁檢測結果的相對誤差，當該相對誤差小于誤差容許值時，則現(xiàn)有變壓器剩磁檢測方法有效，本實用新型通過數(shù)字示波器將變壓器鐵芯的整個磁化過程記錄傳遞給上位機，本實用新型操作簡單、可靠，能夠用于評估某剩磁檢測方法或理論的有效性，從而有助于實際中選用合適的剩磁檢測法投入現(xiàn)場使用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型的環(huán)形變壓器結構示意圖；
[0024]圖3為本實用新型的屏蔽層結構示意圖；
[0025]其中，I一變壓器，2一屏蔽層，3一霍爾探頭，4一尚斯計，5一上位機，6一數(shù)字不波器。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明:
[0027]參見圖1至圖3，本實用新型包括立式安裝于實驗臺上的變壓器I以及與變壓器I的副邊端口通過RC積分器連接至數(shù)字示波器6，該變壓器I的原邊端口與直流電源相連，直流電源輸出的直流電流Is彡2.05A，在變壓器I上開設有用于固定屏蔽層2的氣隙，該氣隙截面與實驗臺水平面平行，該屏蔽層2通過焊接固定在變壓器I的氣隙中；
[0028]屏蔽層2通過單層的23ZH100硅鋼材料制成，該屏蔽層2呈帶有開口的矩形框，且屏蔽層2的壁厚為T = 0.23mm，長邊為50mm，寬邊為32mm，開口 2.5mm，高度0.9mm，在該開口安插有用于采集變壓器I磁感應強度信號的霍爾探頭3 ;
[0029]霍爾探頭3與高斯計4連接，數(shù)字示波器6的探頭連接至高斯計4后面板的模擬電壓輸出BNC接口處，數(shù)字示波器6通過RS232通信與上位機5連接。
[0030]本實用新型的變壓器I采用環(huán)形變壓器，該環(huán)形變壓器的鐵芯采用型號為35Q155娃鋼材料，環(huán)形變壓器截面為矩形，外徑為D = 100mm,內徑為d = 50mm，高度為h = 32mm，所開設的氣隙寬度為Ig = Imm ;
[0031]變