[發明專利]變壓器繞組變形測試裝置

無效

• 申請號: 201210371834.4
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102854389A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王彥良;王繼文;孔令明;李斌;劉宗杰;肖云東;李晏;殷艷華;張建峰;許磊;王敏
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司濟寧供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 劉世平

技術領域

本發明涉及變壓器的測試裝置，具體的講是變壓器繞組變形測試裝置。

背景技術

目前對變壓器的故障檢測通常有以下幾種方法：

阻抗法：最早使用的繞組變形測試方法是阻抗法。其原理是通過測量變壓器繞組在50Hz下的阻抗或漏抗，由阻抗或漏抗值的變化來判斷變壓器繞組是否發生了危及運行的變形，如匝間短路、開路、線圈位移等。國標和IEC標準（國際電工委員會標準）都規定了額定電流下漏抗變化的限值，IEC建議超過3%為異常，國標認為根據線圈結構的不同取2%～4%。美國ANSI標準96年版已將短路阻抗測試作為預試項目之一。

而多年來的現場使用經驗表明，由于受條件所限，阻抗法很難達到額定電流（尤其是針對大型變壓器），且對測試儀表的檢測精度要求很高，往往難以獲得必要的檢測靈敏度，有時僅對那些繞組變形嚴重的變壓器有效。

脈沖法：在變壓器繞組的一端對地加入標準脈沖電壓信號（100V），利用數字化記錄設備同時測量繞組兩端的對地電壓信號Vo(t)和Vi(t)，并進行相應的處理，最終得到該變壓器繞組的傳遞函數h(t)或H(jω)，即：

h(t)=Vo(t)/Vi(t)

h(jω)=Vo(jω)/Vi(jω)

然后根據波形變化來判斷變壓器繞組變形。

頻響法：繞組的一端輸入掃頻電壓信號Vs（依次輸入不同頻率的正弦波電壓信號），通過數字化記錄設備同時檢測不同掃描頻率下繞組兩端的對地電壓信號Vi(n)和Vo(n)，并進行相應的處理，最終得到被測變壓器繞組的傳遞函數H(n):

H(n)=20log[Vo(n)/Vi(n)]

并將頻率響應根據頻率描繪成曲線來判斷變壓器繞組變形。

掃頻阻抗法：掃頻阻抗法是一種新型的繞組變形研究方法，可以全面診斷繞組特性，且可以兼顧工頻阻抗值的測量，看其是否符合產品的有關標準和技術條件要求，并對負載損耗和短路阻抗不符合標準要求的原因進行分析，找出變壓器結構和制造的缺陷。

由于一直以來，在現場采用工頻電源作為試驗電源，測試出變壓器的負載損耗和短路阻抗值。雖然能作為判斷的依據，但隨著電力需求的增長以及多變的工況，對電力主設備變壓器的監控和檢測，預防主設備事故的要求越來越高。這不僅要能對變壓器在事故后進行準確檢測，同時為變壓器預期的劣化和事故可能的發生做出科學的判據顯的尤為重要。同時在工頻下的低壓阻抗法測試中，由于單一的阻抗值對比，以及工頻電源諧波干擾，使測試值與真實值有一定的偏差，這就為有些處于臨界值的判斷帶來了不可預期的結果。這使得傳統的測試方法存在如下缺陷：

（1）傳統測試模式下，不能有效開展標準化電氣試驗。

傳統工頻下的阻抗值單一、對判斷繞組特性不夠。盡管建立標準的掃頻下的阻抗測試，通過開展標準化的測試能夠減少人為失誤，避免測試漏項，但傳統測試模式下標準化測試工作無法有效開展。測試報告完成后還需要人工把測試數據、測試報告輸入電腦、PMS系統保存，增加勞動量和錯誤幾率，降低測試效率。

（2）傳統測試模式下，數據分析深度低。

傳統測試模式下，測試人員主要局限于現場測試，而對數據深度分析、查詢、縱向或橫向比對缺乏條件，因此根據現場試驗數據得出結論往往比較淺薄，深度分析需要回到班組才能進行，但此時發現數據如有異常、超標被試設備往往已經投運，不可能再停電進行重新測試。

（3）傳統測試模式下，測試數據處理等后期工作量大。

傳統測試模式下，測試人員的現場測試數據只是完成了工作的一小部分，回到班組后需要計算、對比測試數據，出具測試報告，人工計算量很大。

發明內容

針對上述的問題，本發明提供了一種變壓器繞組變形測試裝置，在變壓器出現故障之前及時發現故障，并進行提示，降低變壓器的故障率和運行風險，同時大幅度減少檢測的人工工作量，有效保障變壓器的安全運行。

本發明的變壓器繞組變形測試裝置，包括有與數據總線雙向連接的微處理器和信號采集單元，其中信號采集單元還連接有信號處理單元；

數據總線輸出連接有正弦波變頻電路和相位切換單元，所述的正弦波變頻電路對相位切換單元輸出連接，相位切換單元通過負載變壓器與所述的信號處理單元連接；

還具有順序輸入連接的AC電壓輸入單元、EMI（電磁干擾）濾波整流單元、PFC（功率因數校正）單元和逆變電路，逆變電路對所述的正弦波變頻電路輸出連接。