CN203204085U

CN203204085U - 一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***

Info

Publication number: CN203204085U
Application number: CN 201320090292
Authority: CN
Inventors: 尹奎龙; 孙学武; 任炜; 李炯; 周健
Original assignee: SHANGHAI SCEEC ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd; Material Supply Co Shandong Electric Power Corp
Current assignee: SHANGHAI SCEEC ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd; Material Supply Co Shandong Electric Power Corp
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2023-02-27

Abstract

本实用新型公开了一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，包括工控机、测量单元，其中工控机包括处理单元、控制接口，处理单元内设有用于处理测量单元中测量数据的处理器以及用于存储测量数据的存储器，操作单元包括显示器、键盘；测量单元包括绝缘电阻、介质损耗、直流电阻、变压比测量单元，各测量单元分别通过控制接口与处理单元连接；本实用新型的有益效果在于通过工控机统一控制各个测量单元，极大地简化了测量过程，提高测量效率；测量精准并能够即时得出测量结果，并生成测量数据，操作直观，人机界面友好，后期调取测量数据方便。

Description

一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***

技术领域

本实用新型涉及一种抽检***，特别涉及一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***。

背景技术

电力***是由各种电气设备组成的，如发电机、电力变压器、电压电流互感器、断路器、套管等等，这些设备是否安全运行直接关系到整个电力***的安全。

电力***中的大型配电变压器在进行质量抽检时，通常需要进行多项电气试验项目，试验涉及的仪器品种繁多，在试验时需要将各种大大小小的仪器搬运至现场，然后每做一项试验都需要更换仪器及试验接线，操作过程繁琐并容易出错，试验结果也不便于统一归档，以及进一步的分析和出具试验报告。为了进一步提高现场试验的工作效率，研制一种用于配电变压器质量抽检的综合电气测试***已经成为电气试验领域的当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，通过采用在各个仪器上安装测试单元，并采用工控机对这些测试单元进行同一控制，克服了现有测试技术中程序繁杂、工程量大且易出错的不足，从而实现本实用新型的目的。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，包括一工控机以及与该工控机相连接的一个或者多个测量单元，其中：

工控机包括一处理单元、用于控制该处理单元的操作单元以及一个或者多个用于与测量单元连接的控制接口，处理单元内设有用于处理测量单元中测量数据的处理器以及用于存储测量数据的存储器，操作单元包括显示器以及键盘；

测量单元包括绝缘电阻、介质损耗、直流电阻、变压比测量单元，各测量单元分别通过控制接口与处理单元连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，绝缘电阻测量单元包括内置的直流高压发生器以及绝缘电阻测量电路，其中：

直流高压发生器内部设有微处理器，处理单元与该微处理器相连接，用于对绝缘电阻测量电路产生高电压；

绝缘电阻测量电路包括试验电压测量电路、被试电压测量电路。

在本实用新型的一个优选实施例中，介质损耗测量单元包括变频电源、交流升压器以及介质损耗测量电路，其中：

变频电源为内置式，其用于产生可调频调压的试验电源，该变频电源采用SPWM调制电路；

交流升压器用于产生可调的试验高压；

介质损耗测量电路由用于通标准电容回路电流的第一回路、用于通被试回路电路的第二回路以及用于反接线测量的第三回路构成。

特别需要说明的是，交流升压器的电源输出范围为0.5KW～10KW。

在本实用新型的一个优选实施例中，直流电阻测量单元包括直流恒压恒流源、直流电阻测量电路，其中：

直流恒压恒流源的输出电流范围为0.5A～10A；

直流电阻测量电路由电流测量回路、电压测量回路构成。

在本实用新型的一个优选实施例中，变压比测量单元包括试验电源、变压比测量电路，其中：

试验电源输出固定频率的电压；

变压比测量电路用于对被测变压器的初级、次级电压进行实时采样。

在本实用新型的一个优选实施例中，工控机的控制接口均为串行接口。

在本实用新型的一个优选实施例中，测量单元还包括三相电量、有载分接开关测量单元。

在本实用新型的一个优选实施例中，处理单元上还设有用于实现数据交换、远程控制的外部接口。

本实用新型的有益效果在于：

通过工控机统一控制各个测量单元，极大地简化了测量过程，提高测量效率；测量精准并能够即时得出测量结果，并生成测量数据，操作直观，人机界面友好，后期调取测量数据方便。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***在具体实施时的示意图。

图2为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中工控机在具体实施时的示意图。

图3为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中直流高压发生器在具体实施时的示意图。

图4为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中绝缘电阻测量电路在具体实施时的示意图。

图5为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中介质损耗测量单元在具体实施时的示意图。

图6为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中变频电源在具体实施时的示意图。

图7为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中介质损耗测量单元所采用的SPWM调制电路在具体实施时的示意图。

图8为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中介质损耗测量电路在具体实施时的示意图。

图9为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中直流恒压恒流源在具体实施时的示意图。

图10为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中直流电阻测量电路在具体实施时的示意图。

图11为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中变压比测量单元的试验电源在具体实施时的示意图。

图12为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中变压比测量电路在具体实施时的示意图。

图13为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中三相电量测量单元的示意图。

图14为本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***中有载分接开关测量单元的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***包括一工控机以及通过串行接口与多个测量单元连接，在本实施例中，这些测量单元分别为绝缘电阻测量单元、介质损耗测量单元、直流电阻测量单元、变压比测量单元、三相电量测量单元以及有载分接开关测量单元，其中，绝缘电阻测量单元包括直流高压发生器以及绝缘电阻测量电路；介质损耗测量单元包括变频电源以及介质损耗测量电路；直流电阻测量单元包括直流恒压恒流源以及直流电阻测量电路；变压比测量单元包括试验电源以及变压比测量电路。

如图2所示，工控机用于接受操作指令，通过串行接口处理各个测量单元的工作，并保存、分析或者输出测量结果，其在本实施例中包括用于处理测量数据的处理器，该处理器上设有多个串行接口，用于与测量单元连接；处理器上连接有一存储器，该存储器用于存储各类测量数据、测量结果，方便操作人员读取、调出；此外，处理器上还设有外部接口，如USB接口或者串行接口，用于实现远程控制或者数据交换。

作为操作单元的液晶显示器以及键盘与处理器连接，操作人员可通过液晶显示器内的人机界面提示，直观的看到各个测量单元的测量状况和数据，并通过键盘控制工控机。

绝缘电阻测量单元作为与工控机连接的测量单元之一，包括一个内置的直流高压发生器以及绝缘电阻测量电路。

如图3所示，内置的直流高压发生器用于在绝缘电阻测量单元进行测量时产生直流高电压，其包括微处理器、脉宽调制逆变器、高压包以及整流滤波电路，通过串行接口接收工控机指令，经过微处理器处理后，脉宽调制逆变器的晶体管工作于开关状态，跳过调节脉冲电路的占空比来调节输出电压；脉宽调制逆变器的输出接到高压包的低压线圈，经振荡后在高压线圈感应出脉动的高压，经整流滤波后输出。。

此外，该直流高压发生器还包括一反馈电路，通过将输出的高压电流反馈至一运放电路，并将该反馈电流与经过D/A转化后的基准电流相对比来调整脉宽调制逆变器。

如图4所示，绝缘电阻测量电路由一与工控机通讯的微处理器、D/A转换电路以及两路信号组成，两路信号中，一路测量试验电压，一路测量被试品的电流，然后由D/A转换器变成数字信号后，由微处理器进行计算得出被测电阻值。

如图5所示，介质损耗测量单元主要包括一变频电源以及介质损耗测量电路，此外，该变频电源还与一交流升压器相连接。

如图6所示，变频电源用于介损测试时产生可调频调压的试验电源，其包括微处理器、SPWM信号发生器、IPM功率模块、LC低通滤波电路以及反馈电路，其中，微处理器通过串行接口与工控机建立连接，SPWM信号发生器受微处理器控制产生变频电源，经过IPM功率模块、LC低通滤波电路后输出；反馈电路将输出电压与经过D/A转换的基准电压对比后，将得出的结果反馈至SPWM信号发生器，使其输出稳定电压。

如图7所示，SPWM信号发生器中设置的SPWM调制电路包括正弦波信号发生器以及调制三角波发生器，其中，正弦波信号发生器用于产生可调频调幅的标准正弦信号，调节D/A转换器输出可以调节正弦波的幅度，调节扫频信号可以调节正弦波的频率；然后正弦波信号与三角波发生器的信号共同输入到比较器进行调制，比较器的输出就是被正弦波信号调制的脉宽调制信号。

如图8所示，介质损耗测量电路主要用于变压器介质损耗测量使用，其通过一微处理器连接三路信号组成，这三路信号包括第一路测量标准电容回路电流，第二路测量被试回路电流，以及第三路用于反接线测量时测量高压侧的电流；第一、第二路信号经过程控放大、低通滤波电路后，分别由AD转换器变成数字信号后，由微处理器进行FFT计算得出被试品的电容量及介损值；第三路信号经过程控放大、低通滤波电路后，通过调制器调制，并由解调器解调，并再次经过低通滤波、AD转换后传至微处理器。

如图9所示，直流电阻测量单元中的直流恒压恒流源的输出范围为0.5A～10A，其包括一通过串行接口与工控机连接的微处理器、与该微处理器连接的脉宽调制信号发生器、功率驱动电路、整流滤波电路以及误差比较电路，其中，微处理器用于接收工控机发送来的指令，在本实施例中，直流恒压恒流源采用脉宽调制技术（PWM），通过调制信号发生器调节脉冲宽度来使得输出电流保持稳定，该脉宽调制信号发生器用于产生、保持输出电流稳定的脉宽调制信号，微处理器通过D/A转换器调节输出电流大小。误差比较电路将输出电流信号与基准做比较，将误差信号用于脉宽调制电路，使得输出电流达到动态稳定。

如图10所示，流电阻测量单元中的直流电阻测量电路为内置式，其主要用于变压器直流电阻测量使用，由两路信号组成，一路用于测量试验电流，另一路用于测量试品端的电压；两路信号经过放大、滤波等电路后，分别送至AD转换器变成数字信号，再由微处理器根据欧姆定律计算得出被试品的直流电阻值。

如图11所示，变压比测量单元中的试验电源用于变压器变比测量使用，输出固定电压频率；该试验电源包括用于接收嵌入式计算的控制指令的微处理器，其根据要求启动或关闭正弦信号发生器的输出，并监测输出电压是否正常。一旦有过流情况，立即启动保护功能。

如图12所示，变压比测量单元中的变压比测量电路为内置式，其用于变压器变比测量使用。该变压比测量电路分别对变压器初级和次级的电压进行同步采样，得到两组信号，并用电工学原理由其内部设置的微处理器进行计算，幅值比就是变压器的变压比，通过测量相位角可以得出变压器的极性或组别。

如图13所示，内置的三相电量测量单元主要用于变压器损耗以及低压短路阻抗测量使用，分别对三相电压、电流信号进行实时同步采样，用电工学原理由微处理器进行计算，得出三相电压、电流、有功功率、功率因数、频率等电量的测量结果，可以实现变压器空载损耗、负载损耗及低压短路阻抗的测量。

如图14所示，有载分接开关测量单元用于变压器有载分接开关电气性能测量使用，其由微处理器控制，采用了高速高分辨率AD转换器，对三相分接开关状态同步采集并记录波形，可测量有载分接开关的过度时间、过度波形、过度电阻和三相同期性等参数。

本实用新型采用一工控机统一控制各个测量单元，极大地方便了操作人员的各项操作，人机界面友好，测量准确快捷，可快速的到测量结果；得出的测量数据能够根据实际需求生产报表，整个测量过程效率很高。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，包括一工控机以及与该工控机相连接的一个或者多个测量单元，其中：

所述工控机包括一处理单元、用于控制该处理单元的操作单元以及一个或者多个用于与测量单元连接的控制接口，所述处理单元内设有用于处理所述测量单元中测量数据的处理器以及用于存储测量数据的存储器，所述操作单元包括显示器以及键盘；

所述测量单元包括绝缘电阻、介质损耗、直流电阻、变压比测量单元，各测量单元分别通过控制接口与处理单元连接。

2.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述绝缘电阻测量单元包括内置的直流高压发生器以及绝缘电阻测量电路，其中：

所述直流高压发生器内部设有微处理器，所述处理单元与该微处理器相连接，用于对所述绝缘电阻测量电路产生高电压；

所述绝缘电阻测量电路包括试验电压测量电路、被试电压测量电路。

3.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述介质损耗测量单元包括变频电源、交流升压器以及介质损耗测量电路，其中：

所述变频电源为内置式，其用于产生可调频调压的试验电源，该变频电源采用SPWM调制电路；

所述交流升压器用于产生可调的试验高压；

所述介质损耗测量电路由用于通标准电容回路电流的第一回路、用于通被试回路电路的第二回路以及用于反接线测量的第三回路构成。

4.如权利要求3所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述交流升压器的电源输出范围为0.5KW～10KW。

5.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述直流电阻测量单元包括直流恒压恒流源、直流电阻测量电路，其中：

所述直流恒压恒流源的输出电流范围为0.5A～10A；

所述直流电阻测量电路由电流测量回路、电压测量回路构成。

6.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述变压比测量单元包括试验电源、变压比测量电路，其中：

所述试验电源输出固定频率的电压；

所述变压比测量电路用于对被测变压器的初级、次级电压进行实时采样。

7.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述工控机的控制接口均为串行接口。

8.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述测量单元还包括三相电量、有载分接开关测量单元。

9.如权利要求1所述的一种用于配电变压器质量抽检的综合测试***，其特征在于，所述处理单元上还设有用于实现数据交换、远程控制的外部接口。