[實(shí)用新型]一種變壓器繞組分析儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320849295.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN203629536U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仇一凡;周興;李忠晶;鞠登峰;趙殿濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;北京國(guó)網(wǎng)普瑞特高壓輸電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)，具體講涉及一種變壓器繞組分析儀。

背景技術(shù)

電力變壓器作為重要的電氣設(shè)備，其安全可靠運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)極為重要。對(duì)變壓器進(jìn)行繞組變形測(cè)試，已經(jīng)成為變壓器在受到短路電流沖擊后重要的測(cè)試項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣泛的主要采用以下兩種方法：一是頻率響應(yīng)分析法（簡(jiǎn)稱頻響法）；二是低電壓短路阻抗法。

頻響法是利用精確的掃頻測(cè)量技術(shù)，對(duì)被試?yán)@組施加lkHz～1MHz的低壓掃頻信號(hào)（<10Vp-p），測(cè)量繞組的頻率響應(yīng)特性曲線。如果繞組發(fā)生了機(jī)械變形現(xiàn)象，等值網(wǎng)絡(luò)中的分布參數(shù)隨之變化，其幅頻特征曲線的諧振點(diǎn)就會(huì)發(fā)生變化。

短路阻抗法現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，通常在變壓器的高壓繞組側(cè)加工頻的低電壓，低壓繞組側(cè)短路，測(cè)量工頻時(shí)變壓器的短路阻抗。短路阻抗值主要是漏電抗分量，由繞組的幾何尺寸所決定，變壓器繞組結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變勢(shì)必引起變壓器漏電抗的變化，從而引起變壓器短路阻抗數(shù)值的改變。

頻響法和短路阻抗法在變壓器繞組變形測(cè)試已經(jīng)有了成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并取得一定的效果，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)頒布。但是兩種方法都各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)不同類型的變形敏感程度不同。在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)，某些變形在頻響法中有反映但在低電壓短路阻抗中沒有反映，相反的情況也存在。但許多變形在兩種方法中都有反映，因此同時(shí)利用兩種方法，可以有效減少誤判。為此一般要利用兩臺(tái)儀器進(jìn)行兩次測(cè)試，更換兩次接線，極為耗時(shí)耗力，給現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作帶來(lái)了很大不便。另外也存在兩種方法都無(wú)法判定變形程度的情況。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種變壓器繞組分析儀。本實(shí)用新型中的變壓器繞組分析儀，一次測(cè)試可以同時(shí)獲得全頻段的短路阻抗曲線和頻響曲線，并可以利用機(jī)器自帶顯示屏實(shí)時(shí)顯示。新型測(cè)試設(shè)備兼顧傳統(tǒng)的掃頻法測(cè)試系統(tǒng)和低電壓短路阻抗儀的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過對(duì)短路阻抗頻率曲線數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析、處理，能夠更靈敏地檢測(cè)電力變壓器繞組變形情況，使現(xiàn)場(chǎng)工作人員更容易判斷變形的情況，為分析判斷繞組的工作狀態(tài)提供了一種更有效新的手段。

本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種變壓器繞組分析儀，其改進(jìn)之處在于，所述分析儀包括CPU、程序存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)放大模塊、功率放大模塊、測(cè)試鉗、變壓器、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D高速采集模塊、CPLD模塊、FIFO模塊和USB通信模塊；

所述CPU、程序存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)放大模塊、功率放大模塊、測(cè)試鉗、變壓器、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D高速采集模塊、CPLD模塊、FIFO模塊和USB通信模塊依次連接；

所述分析儀與電源模塊相連接。

優(yōu)選的，所述CPU與程序存儲(chǔ)器連接；用于通過程序存儲(chǔ)器調(diào)取程序，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生特定頻率的正弦波。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生模塊與信號(hào)放大模塊、功率放大模塊、測(cè)試鉗、變壓器和信號(hào)調(diào)理模塊依次連接；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的正弦波通過信號(hào)放大模塊和功率放大模塊將正弦波放大，正弦波通過測(cè)試鉗經(jīng)變壓器后返回到兩路信號(hào)調(diào)理模塊中對(duì)其進(jìn)行濾波和適當(dāng)放大。

優(yōu)選的，所述信號(hào)調(diào)理模塊與A/D高速采集模塊和FIFO模塊相連接；用于調(diào)理后信號(hào)通過A/D高速采集模塊和FIFO模塊使其由模擬量變?yōu)閿?shù)字量方便芯片處理。

優(yōu)選的，所述電源模塊與分析儀內(nèi)部各個(gè)芯片相連接；用于對(duì)儀器內(nèi)部各個(gè)芯片進(jìn)行供電。

優(yōu)選的，所述CPLD模塊與A/D高速采集模塊連接；用于處理A/D高速采集模塊中的邏輯運(yùn)算。

優(yōu)選的，所述USB通信模塊與控制器相連接；用于將最終處理結(jié)果輸出到控制器中。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型中的基于掃頻法和短路阻抗法的變壓器繞組分析儀兼顧傳統(tǒng)的掃頻法測(cè)試系統(tǒng)和低電壓短路阻抗儀的優(yōu)點(diǎn)，一次測(cè)試就可以獲得頻響特性和短路阻抗特性曲線，在低頻段反應(yīng)短路阻抗特性中引入了新的判斷依據(jù)參數(shù)：Z_k/ω、電阻（R）和電抗（X）。觀察新引進(jìn)參數(shù)Z_k/ω、電阻（R）和電抗（X）與頻率f的關(guān)系曲線兩次測(cè)量的變化程度，可以對(duì)變壓器繞組變形進(jìn)行判斷，引進(jìn)的新參數(shù)在判斷繞組變形方面具有較高的靈敏度。

而在高頻段，本實(shí)用新型又可繼續(xù)利用頻響法對(duì)變壓器進(jìn)行繞組變形分析。比單純的利用頻響法具有明顯的優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)性。

本實(shí)用新型可使現(xiàn)場(chǎng)工作人員更容易判斷變形的情況，為分析判斷繞組的工作狀態(tài)提供了一種更有效新的手段。

附圖說(shuō)明