變壓器功率特性帶電測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試儀器，具體涉及一種變壓器功率特性帶電測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，按交接試驗(yàn)規(guī)程、電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn) 規(guī)程，現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行變壓器的空載試驗(yàn)獲取空載損耗、空載電流的數(shù)值。普通的儀器只能在 變壓器退出運(yùn)行的情況下，通過(guò)把變壓器接成空載的模式，施加一定的試驗(yàn)電壓、電流，測(cè) 量此時(shí)的功率即為變壓器的空載損耗。把變壓器接成短路的模式，施加一定的試驗(yàn)電壓、電 流，測(cè)量此時(shí)的功率即為變壓器的短路損耗/負(fù)載損耗。
[0003] 但是隨著智能電網(wǎng)的實(shí)施要求，大型變壓器的長(zhǎng)時(shí)間停電是很困難的，且現(xiàn)有的 變壓器空載負(fù)載特性測(cè)試儀和變壓器空載負(fù)載特性測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求較 高：需要有足夠功率的三相電源、升壓裝置、CT、PT、計(jì)量?jī)x器等等，還要求被試變壓器退出 運(yùn)行，由于這些條件的限制，變壓器空載負(fù)載試驗(yàn)盡管意義重大，但在電力系統(tǒng)中普及程度 并不高。
[0004] 由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中仍存在諸多缺失，急待加以改良。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種可以實(shí)現(xiàn)在帶電運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行變壓器空載電 流、空載損耗、短路阻抗、短路損耗的測(cè)量，且可判斷變壓器繞組的變形情況的變壓器功率 特性帶電測(cè)試儀。
[0006]-種變壓器功率特性帶電測(cè)試儀，其包括信號(hào)采樣模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理 模塊以及數(shù)據(jù)分析模塊，所述信號(hào)采樣模塊的輸出端依次連接信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模 塊和數(shù)據(jù)分析模塊；其中，
[0007] 所述信號(hào)采樣模塊包括輸入信號(hào)采樣模塊和輸出信號(hào)采樣模塊，所述輸入信號(hào)采 樣模塊用于對(duì)所述變壓器的輸入端的電流、電壓進(jìn)行采樣；
[0008] 所述輸出信號(hào)采樣用于對(duì)所述變壓器的輸出端的電流、電壓進(jìn)行采樣；
[0009] 所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于分別對(duì)輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0010] 所述信號(hào)處理模塊用于分別對(duì)所述輸入信號(hào)采樣模塊和輸出信號(hào)采樣模塊發(fā)出 采樣指令，并對(duì)接收的輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)進(jìn)行檔位劃分；
[0011] 所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對(duì)所述輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)進(jìn)行比較計(jì)算，得到 變壓器的自身?yè)p耗，并通過(guò)對(duì)輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)的監(jiān)測(cè)得到信號(hào)變化量，通過(guò)信 號(hào)變化量計(jì)算分析得到變壓器的負(fù)載損耗和空載損耗。
[0012] 本實(shí)用新型所述變壓器功率特性帶電測(cè)試儀，通過(guò)同時(shí)對(duì)正在運(yùn)行中的變壓器的 輸入端和輸出端的信號(hào)進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，得到變壓器的本體總損耗，再對(duì)輸出端的信號(hào)進(jìn)行 多次采樣，由于電網(wǎng)中的負(fù)載在隨時(shí)變化，輸出端的電壓、電流也會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，在 采樣信號(hào)中選擇相近電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，變壓器在該兩組采集信號(hào)中的空載損耗是 相同的，因此本體總損耗的差值是由于負(fù)載損耗的差值造成的，即電流信號(hào)的變化造成的 負(fù)載損耗的變化，因此通過(guò)負(fù)載損耗與電流的關(guān)系能夠得到變壓器的負(fù)載損耗；而變壓器 的本體總損耗減去變壓器的負(fù)載損耗，即可得到變壓器的空載損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型所述的變壓器功率特性帶電測(cè)試儀的模塊框圖；
[0014] 圖2為本實(shí)用新型所述的變壓器功率特性帶電測(cè)試儀的另一模塊框圖；
[0015] 圖3為本實(shí)用新型所述的新型變壓器功率特性帶電測(cè)試方法的流程圖；
[0016] 圖4為圖3中步驟1的子流程圖；
[0017] 圖5為圖3中步驟S2的子流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019] 如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種變壓器功率特性帶電測(cè)試儀，其包括信號(hào)采樣 模塊10、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊20、信號(hào)處理模塊30以及數(shù)據(jù)分析模塊40,所述信號(hào)采樣模塊10的 輸出端依次連接信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊20、信號(hào)處理模塊30和數(shù)據(jù)分析模塊40 ;其中，
[0020] 所述信號(hào)采樣模塊10包括輸入信號(hào)采樣模塊11和輸出信號(hào)采樣模塊12,所述輸 入信號(hào)采樣模塊11用于對(duì)所述變壓器的輸入端的電流、電壓進(jìn)行采樣；
[0021] 所述輸出信號(hào)采樣12用于對(duì)所述變壓器的輸出端的電流、電壓進(jìn)行采樣；
[0022] 所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊20用于分別對(duì)輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0023] 所述信號(hào)處理模塊30用于分別對(duì)所述輸入信號(hào)采樣模塊和輸出信號(hào)采樣模塊發(fā) 出采樣指令，并對(duì)接收的輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)進(jìn)行檔位劃分；
[0024] 所述數(shù)據(jù)分析模塊40用于對(duì)所述輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)進(jìn)行比較計(jì)算，得 到變壓器的自身?yè)p耗，并通過(guò)對(duì)輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)的監(jiān)測(cè)得到信號(hào)變化量，通過(guò) 信號(hào)變化量計(jì)算分析得到變壓器的負(fù)載損耗和空載損耗。
[0025] 具體的，所述數(shù)據(jù)分析模塊40中建立有輸入采樣信號(hào)、輸出采樣信號(hào)的差值計(jì) 算，輸出電流信號(hào)變化量與變壓器負(fù)載損耗的函數(shù)關(guān)系、輸出電壓信號(hào)變化量與變壓器空 載損耗的函數(shù)關(guān)系以及變壓器負(fù)載損耗與空載損耗的函數(shù)關(guān)系。
[0026] 本實(shí)用新型所述變壓器功率特性帶電測(cè)試儀，通過(guò)信號(hào)采樣模塊10同時(shí)對(duì)變壓 器的輸入端和輸出端的信號(hào)進(jìn)行采樣，由數(shù)據(jù)分析模塊40計(jì)算得到變壓器的自體總損耗， 由于通過(guò)對(duì)輸出端的信號(hào)進(jìn)行多次采樣，計(jì)算得到輸出端的信號(hào)變化量，通過(guò)數(shù)據(jù)分析模 塊40中建立的空載損耗、負(fù)載損耗與電壓、電流的函數(shù)關(guān)系，由信號(hào)變化量中的電流變化 量能夠計(jì)算得到變壓器的負(fù)載損耗，并由變壓器的自體總損耗減去負(fù)載損耗即可以得到空 載損耗，相較現(xiàn)有技術(shù)中，變壓器短路阻抗測(cè)試儀或變壓器空載負(fù)載特性測(cè)試儀必須在斷 電的情況下才能分別對(duì)變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗進(jìn)行測(cè)試的問(wèn)題，本實(shí)用新型所述變 壓器功率特性帶電測(cè)試儀能夠在變壓器通電工作的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)計(jì)算得到 變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗，簡(jiǎn)單易操作，且無(wú)需現(xiàn)有技術(shù)中的各項(xiàng)測(cè)試條件。
[0027] 由圖2可知，所述輸入信號(hào)采樣模塊11包括A相信號(hào)采樣子模塊111、B相信號(hào)采 樣子模塊112、C相信號(hào)采樣子模塊113,其中，
[0028] A相信號(hào)采樣子模塊111包括A相電流采樣單元Illa和A相電壓采樣單元Illb;
[0029]B相信號(hào)采樣子模塊112包括B相電流采樣單元112a和B相電壓采樣單元112b;
[0030]C相信號(hào)采樣子模塊113包括C相電流采樣單元113a和C相電壓采樣單元113b。
[0031] 所述輸出信號(hào)米樣模塊12包括a相信號(hào)米樣子模塊121、b相信號(hào)米樣子模塊 122、c相信號(hào)米樣子模塊123，其中，
[0032]a相信號(hào)采樣子模塊121包括a相電流采樣單元121a和a相電壓采樣單元121b;
[0033]b相信號(hào)采樣子模塊122包括b相電流采樣單元122a和b相電壓采樣單元122b;
[0034]c相信號(hào)采樣子模塊123包括c相電流采樣單元123a和c相電壓采樣單元123b。
[0035] 所述各個(gè)采樣單元對(duì)變壓器的輸入端和輸出端的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并將 采樣信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理模塊30,通過(guò)同時(shí)對(duì)變壓器的輸入端和輸出端進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，解 決了現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)必須對(duì)變壓器進(jìn)行斷電測(cè)試的弊端，使變壓器的測(cè)試工作簡(jiǎn)單方便，且 對(duì)測(cè)試環(huán)境沒(méi)有要求，降低了測(cè)試難度。
[0036] 為使采樣信號(hào)清晰，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，所述信號(hào)采樣模塊10與信號(hào)轉(zhuǎn)換模 塊20之間設(shè)有信號(hào)放大模塊50,用于對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行放大。具體的，每一所述采樣單元的 輸出端都連接有一信號(hào)放大模塊50 ;每一所述米樣子模塊的輸出端都連接有一信號(hào)轉(zhuǎn)換 模塊20,使各個(gè)采樣信號(hào)具有獨(dú)立的放大轉(zhuǎn)換路徑，避免采樣信號(hào)之間混淆或相互干擾，
[0037] 通常，變壓器工作時(shí)，一次繞組通入交流電后，將在其鐵心中產(chǎn)生交變磁通，交變 磁通又將在一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)后就可向二次電路提供交流電 壓，當(dāng)二次繞組帶負(fù)載后有電流流過(guò)時(shí)，將對(duì)磁路的磁通產(chǎn)生影響，從而引起一次繞組的電 流發(fā)生變化。雖然變壓器的一、二次繞組之間沒(méi)有直接的電氣連接，但通過(guò)其磁路中的磁通 變化，一次繞組的電能就可以傳輸給二次繞組。因此，為避免各個(gè)采樣信號(hào)之間相互干擾， 所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊20和信號(hào)處理模塊30之間設(shè)有信號(hào)隔離模塊60,用于對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行 電氣隔離。通過(guò)設(shè)置信號(hào)隔離模塊60,將采樣信號(hào)的傳遞路徑與變壓器的電氣系統(tǒng)隔離，使 之成為一個(gè)在電氣上被隔離的、獨(dú)立的不接地安全系統(tǒng)。
[0038] 本實(shí)用新型還提供一種新型變壓器功率特性帶電測(cè)試方法，如圖3所示，其包括 以下步驟：
[0039]S1、采樣正在運(yùn)行中的變壓器的輸入端和輸出端的信號(hào)，根據(jù)輸入端和輸出端的 信號(hào)的差值計(jì)算得到變壓器的本體總損耗；
[0040]S2、多次米樣正在運(yùn)行中的變壓器的輸出端的信號(hào)，選擇相近電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的電 流信號(hào)，計(jì)算電流信號(hào)的變化量；
[0041