CN111999684A - 一种一键式变压器六角图快速测试仪 - Google Patents

一种一键式变压器六角图快速测试仪 Download PDF

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徐丽丽
孙立新
孙鹏
高娟
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吕云
孙竟成
岳增伟
乔恒
韩旭
冯照飞
杨超
张敏
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Abstract

本发明公开了一种一键式变压器六角图快速测试仪，包括壳体以及安装在壳体上的电流测试区、电压测试区、触摸屏、打印机、控制***，所述控制***分别连接电流测试区、电压测试区、触摸屏和打印机，本发明可通过程序计算结果，提高装置计算结果的可信度。同时避免了大量人工手算所产生的误差。实现了程序绘图，使六角图更加直观，便于现场人员快速判断，及时发现和处理因接线不正确导致的变压器误动等问题。借助互联网等通讯技术，实现数据的存储打印和上传，使得检修人员测方向工作有据可依、有迹可循。

Description

一种一键式变压器六角图快速测试仪
技术领域
本发明涉及数据测试技术领域，具体是一种一键式变压器六角图快速测试仪。
背景技术
差动保护是变压器的重要保护，接线错误将导致保护误动、拒动，造成或扩大事故。因此，每次在新投运的变压器或者在变压器电流的二次回路改动后，都必须带上负荷后检查变压器保护中是否有差流，对变压器保护电流的幅值、相位进行测量，并用“六角图”法进行判别，以确保电流回路接线的正确性。
现有技术方案往往通过选取基准电压，采用钳形电流表对变压器各侧电流进行测量，根据功率送受方向，手绘六角图，人工进行理论分析测算给出结论。该方案计算进度低且需要花费大量时间，工作效率低。人工计算结果容易产生错误和误差，影响结论正确性，手绘六角图不直观且不方便留存，无法形成变压器差动保护测方向的电子图档，无法为后续工作提供便利。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一键式变压器六角图快速测试仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种一键式变压器六角图快速测试仪，包括壳体以及安装在壳体上的电流测试区、电压测试区、触摸屏、打印机、控制***，所述控制***分别连接电流测试区、电压测试区、触摸屏和打印机，控制***包括TIF屏数据显示模块、模数转换模块、电源稳压模块、数据接口模块、蓝牙打印机模块、开关机输入模块、锂电池管理模块、中央处理器模块、通道切换模块、数据存储模块、4G通信模块和电压电流采集模块，中央处理器模块分别连接TIF屏数据显示模块、模数转换模块、电源稳压模块、数据接口模块、蓝牙打印机模块、开关机输入模块、锂电池管理模块、中央处理器模块、通道切换模块、数据存储模块和4G通信模块，模数转换模块还连接电压电流采集模块。
作为本发明的进一步技术方案：所述中央处理器模块采用STM32-103V8T6芯片。
作为本发明的进一步技术方案：所述电源稳压模块的输入电压为7V，输出电压为5.5V、5V和3.3V。
作为本发明的进一步技术方案：所述触摸屏为7寸触摸屏。
作为本发明的进一步技术方案：所述电压电流采集模块包括变压器、电流互感器和电压互感器。
作为本发明的进一步技术方案：所述模数转换模块采用AD7606_4芯片。
作为本发明的进一步技术方案：还包括测试方法，包含以下步骤，第一步：测量A、B、C相对N电压：UAN=57.7V，UBN=57.7V，UCN=57.7V，检测结果合格的判断条件为57.7±2.5%V；第二步：测量A、B、C三相间电压：UAB=100V，UBC=100V，UCA=100V，检测结果合格的判断条件为100±2.5%V；第三步：测量N对地电压：UN1=0V，检测结果合格的判断条件，0±2.5%V；第四步：测量相序：A→B→C，正相序，检测结果合格的判断条件，正相序；第五步：测量相位角：UA=0°，UB=240°，UC=120°，检测结果合格的判断条件，相位角为∠UA=0±5°，∠UB=240±5°，∠UC=120±5°；第六步：用钳型电流传感器测量变压器高压侧电流值：IA测量值，IB测量值，IC测量值，第七步：以UA测量角度为基准，测量UAIA角度，UAIB角度，UAIC角度，第八步：打印并上传云服务器，第九步：通过手机APP编辑修改上传记录，第十步：矢量合成。
作为本发明的进一步技术方案：所述第八步具体是：通过装置内4G卡，将测试数据上传至云服务器，便于测试数据的查询。
作为本发明的进一步技术方案：所述第九步具体是：搭建变压器六角图测量手机APP 软件，编辑变压器各侧电流互感器变比，换算成变压器各侧实际电流值。便于变压器矢量合成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可通过程序计算结果，提高装置计算结果的可信度。同时避免了大量人工手算所产生的误差。实现了程序绘图，使六角图更加直观，便于现场人员快速判断，及时发现和处理因接线不正确导致的变压器误动等问题。借助互联网等通讯技术，实现数据的存储打印和上传，使得检修人员测方向工作有据可依、有迹可循。
附图说明
图1是本发明整体原理图；
图2是测试方法示意图；
图3是测试流程图；
图4是TIF屏数据显示模块电路图；
图5是模数转换模块电路图；
图6是电源稳压模块电路图；
图7是数据接口模块电路图；
图8是蓝牙打印机模块电路图；
图9是开关机输入模块电路图；
图10是锂电池管理模块电路图；
图11是中央处理器模块电路图；
图12是通道切换模块电路图；
图13是数据存储模块电路图；
图14是4G通信模块电路图；
图15是电压电流采集模块电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，实施例1：一种一键式变压器六角图快速测试仪，包括壳体以及安装在壳体上的电流测试区、电压测试区、触摸屏、打印机、控制***，所述控制***分别连接电流测试区、电压测试区、触摸屏和打印机，控制***包括TIF屏数据显示模块、模数转换模块、电源稳压模块、数据接口模块、蓝牙打印机模块、开关机输入模块、锂电池管理模块、中央处理器模块、通道切换模块、数据存储模块、4G通信模块和电压电流采集模块，中央处理器模块分别连接TIF屏数据显示模块、模数转换模块、电源稳压模块、数据接口模块、蓝牙打印机模块、开关机输入模块、锂电池管理模块、中央处理器模块、通道切换模块、数据存储模块和4G通信模块，模数转换模块还连接电压电流采集模块。
如图4-15所示为各个模块的具体电路，中央处理器模块采用STM32-103V8T6芯片。电源稳压模块的输入电压为7V，输出电压为5.5V、5V和3.3V。触摸屏为7寸触摸屏。电压电流采集模块包括变压器、电流互感器和电压互感器。模数转换模块采用AD7606_4芯片。
本发明的测试方法如下，如图2所示，
（1）对流入各侧变压器差动回路的电流的相位校正和幅值校正。
基于变压器的接线形式和电压电流的星角转换，分析各侧幅值差和相位差，以星侧或角侧为基准，消除转角的影响，对变压器差动回路的电流进行相位或幅值的校正，从而计算变压器差动回路差流。程序可实现两种方式的校正，通过两种非同样原理的计算结果，来比对差流计算的正确性，简化算法，提高处理精度。
（2）消除零序电流分量在差动回路中的影响。
由于变压器低压侧会出现角形接线，零序电流分量形成环流，影响高中压侧和低压侧电流不一致，程序设计消除差流计算的误差，提高差流计算精度和准确性。
（3）变压器差动保护测方向的最小化电气量采集及最优化流程。
由于变压器差动保护电流量涉及变压器各侧，综合考虑中低压侧送电方式，选取高压侧电压和变压器各侧电流来反应电量信息及差动电流的最小化电气量采集，优化信息采集流程，方便计算和给出结论。
（4）采用最优化人机模式，实现数据的快速采集及结论的直观显示。通过物联网通讯模式，实现信息的存储与快速上传，提高送电效率。
为提高装置的实用性和美观性，考虑装置功能的实现和装置体积及便携性，设计最优化的人机界面。利用现有芯片，实现了程序绘图，通过黄绿红色彩的区别和幅值角度的标示，进行直观显示，工作人员可根据图示给出判断，提高准确性。利用4G等网络技术，实现数据的存储打印和上传。丰富装置物联网功能。
具体包含以下步骤，如图3，第一步：测量A、B、C相对N电压：UAN=57.7V，UBN=57.7V，UCN=57.7V，检测结果合格的判断条件为57.7±2.5%V；第二步：测量A、B、C三相间电压：UAB=100V，UBC=100V，UCA=100V，检测结果合格的判断条件为100±2.5%V；第三步：测量N对地电压（开口三角）：UN1=0V，检测结果合格的判断条件，0±2.5%V；第四步：测量相序：A→B→C，正相序，检测结果合格的判断条件，正相序；第五步：测量相位角：UA=0°，UB=240°，UC=120°，检测结果合格的判断条件，相位角为∠UA=0±5°，∠UB=240±5°，∠UC=120±5°；第六步：用钳型电流传感器测量变压器高压侧电流值：IA测量值，IB测量值，IC测量值（电流值最大为5A），第七步：以UA测量角度为基准，测量UAIA角度，UAIB角度，UAIC角度，第八步：打印并上传云服务器，通过装置内4G卡，将测试数据上传至云服务器，便于测试数据的查询，第九步：通过手机APP编辑修改上传记录，搭建变压器六角图测量手机APP 软件，编辑变压器各侧电流互感器变比，换算成变压器各侧实际电流值。便于变压器矢量合成，第十步：矢量合成，利用矢量合成公式进行合成。
实施例2，在实施例1的基础上，矢量合成也可以采用专业的合成APP完成，更加方便，此类APP属于现有技术，不做赘述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种一键式变压器六角图快速测试仪，包括壳体以及安装在壳体上的电流测试区、电压测试区、触摸屏、打印机、控制***，其特征在于，所述控制***分别连接电流测试区、电压测试区、触摸屏和打印机，控制***包括TIF屏数据显示模块、模数转换模块、电源稳压模块、数据接口模块、蓝牙打印机模块、开关机输入模块、锂电池管理模块、中央处理器模块、通道切换模块、数据存储模块、4G通信模块和电压电流采集模块，中央处理器模块分别连接TIF屏数据显示模块、模数转换模块、电源稳压模块、数据接口模块、蓝牙打印机模块、开关机输入模块、锂电池管理模块、中央处理器模块、通道切换模块、数据存储模块和4G通信模块，模数转换模块还连接电压电流采集模块。
2.根据权利要求1所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述中央处理器模块采用STM32-103V8T6芯片。
3.根据权利要求2所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述电源稳压模块的输入电压为7V，输出电压为5.5V、5V和3.3V。
4.根据权利要求1所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述触摸屏为7寸触摸屏。
5.根据权利要求1所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述电压电流采集模块包括变压器、电流互感器和电压互感器。
6.根据权利要求1所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述模数转换模块采用AD7606_4芯片。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，还包括测试方法，包含以下步骤，第一步：测量A、B、C相对N电压：UAN=57.7V，UBN=57.7V，UCN=57.7V，检测结果合格的判断条件为57.7±2.5%V；第二步：测量A、B、C三相间电压：UAB=100V，UBC=100V，UCA=100V，检测结果合格的判断条件为100±2.5%V；第三步：测量N对地电压：UN1=0V，检测结果合格的判断条件，0±2.5%V；第四步：测量相序：A→B→C，正相序，检测结果合格的判断条件，正相序；第五步：测量相位角：UA=0°，UB=240°，UC=120°，检测结果合格的判断条件，相位角为∠UA=0±5°，∠UB=240±5°，∠UC=120±5°；第六步：用钳型电流传感器测量变压器高压侧电流值：IA测量值，IB测量值，IC测量值，第七步：以UA测量角度为基准，测量UAIA角度，UAIB角度，UAIC角度，第八步：打印并上传云服务器，第九步：通过手机APP编辑修改上传记录，第十步：矢量合成。
8.根据权利要求7所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述第八步具体是：通过装置内4G卡，将测试数据上传至云服务器，便于测试数据的查询。
9.根据权利要求7所述的一种一键式变压器六角图快速测试仪，其特征在于，所述第九步具体是：搭建变压器六角图测量手机APP 软件，编辑变压器各侧电流互感器变比，换算成变压器各侧实际电流值，便于变压器矢量合成。
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