一種變壓器繞組測試方法、設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種變壓器繞組測試方法、設(shè)備和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器在出廠之前需要進(jìn)行嚴(yán)格的測試以保證變壓器的可靠性，在較高頻率的電壓作用下，變壓器的每個繞組均可視為一個由線性電阻、電感、電容等分布參數(shù)構(gòu)成的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部特性可通過傳遞函數(shù)描述。若繞組發(fā)生變形，繞組內(nèi)部的分布電感、電容等參數(shù)必然改變，導(dǎo)致其等效網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)發(fā)生變化，使網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性發(fā)生變化。
[0003]變壓器繞組的幅頻響應(yīng)特性采頻率掃描方式獲得。連續(xù)改變外施正弦波激勵源的頻率，測量在不同頻率下的響應(yīng)端電壓和激勵端電壓的信號幅值之比，獲得指定激勵端和響應(yīng)端情況下繞組的幅頻響應(yīng)曲線。
[0004]傳統(tǒng)的變壓器頻響法測試采用電壓源進(jìn)行掃描，在測試過程中，測試電壓不能隨變壓器的阻抗而變化，在測試不同的變壓器時，測試電流的大小就會發(fā)生變化，進(jìn)而在變壓器鐵芯中形成電渦流，對測試結(jié)果造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種變壓器繞組測試方法、設(shè)備和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)避免以頻響法測試變壓器過程中變化電流在變壓器鐵芯中造成的渦流，保證測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。
[0006]一種變壓器繞組測試方法，包括:
[0007]利用高頻信號源產(chǎn)生正弦電壓信號；
[0008]將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流；
[0009]將所述恒定的高頻電流施加于所述待測繞組上；
[0010]采集所述待測繞組的采樣電壓和采樣電流信號；
[0011]對所述采樣電壓和采樣電流信號進(jìn)行傳輸和計(jì)算，得到測試結(jié)果。
[0012]優(yōu)選地，將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流，包括:
[0013]利用電流轉(zhuǎn)換電路和高壓功率運(yùn)算放大器將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流。
[0014]優(yōu)選地，將所述測試結(jié)果進(jìn)行存儲和遠(yuǎn)程傳輸。
[0015]本發(fā)明還公開了一種變壓器繞組測試設(shè)備:
[0016]一種變壓器繞組測試設(shè)備，包括:恒定電流源、待測繞組、采樣電阻、信號處理單元和通?目模塊，其中:
[0017]所述恒定電流源包括依次連接的高頻電壓信號源、電流轉(zhuǎn)換器和高壓功率運(yùn)算放大器；
[0018]所述恒定電流源的輸入端與所述待測繞組連接；
[0019]所述待測繞組連接有采樣電阻；
[0020]所述信號處理單元與所述待測繞組的電流和電壓輸出端連接；
[0021]所述通信模塊用于與計(jì)算機(jī)通信。
[0022]優(yōu)選地，所述高頻頻信號源包括數(shù)字式頻率合成器DDS頻率生成芯片。
[0023]本發(fā)明還公開了一種變壓器繞組測試系統(tǒng):
[0024]一種變壓器繞組測試系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)和上述變壓器繞組測試設(shè)備，其中:所述變壓器繞組測試設(shè)備的通信模塊與所述計(jì)算機(jī)通信。
[0025]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明采用電流源作為信號源，即:由高頻電壓信號源、電流轉(zhuǎn)換器和高壓功率運(yùn)算放大器組成的恒定電流源，發(fā)出測試信號，從而通過頻響法測試變壓器繞組時，由于電流源恒定產(chǎn)生的恒定電流，不僅降低了測試所需的采樣精度，并且避免了變壓器中鐵芯形成渦流，測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性得到保證，達(dá)到測試結(jié)果良好的一致性的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1本發(fā)明實(shí)施例公開的一種變壓器繞組測試方法流程圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種變壓器繞組測試設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種變壓器繞組測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]一種變壓器繞組測試方法、設(shè)備和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)減少以頻響法測試變壓器過程中變化電流在變壓器鐵芯中造成的渦流，保證測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。
[0032]圖1示出了一種變壓器繞組測試方法，包括:
[0033]Sll:利用高頻信號源產(chǎn)生正弦電壓信號；
[0034]S12:將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流；
[0035]S13:將所述恒定的高頻電流施加于所述待測繞組上；
[0036]優(yōu)選地，將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流，包括:
[0037]利用電流轉(zhuǎn)換電路和高壓功率運(yùn)算放大器將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流。
[0038]S14:采集所述待測繞組的采樣電壓和采樣電流信號；
[0039]S15:對所述采樣電壓和采樣電流信號進(jìn)行傳輸和計(jì)算，得到測試結(jié)果。
[0040]S16:將所述測試結(jié)果進(jìn)行存儲和遠(yuǎn)程傳輸。
[0041]將所述測試結(jié)果通過高速通信模塊傳輸至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成信號處理和參數(shù)設(shè)置，并對測試數(shù)據(jù)存儲，報告生成、報告打印、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?br>[0042]利用上述實(shí)施例進(jìn)行頻響法變壓器繞組測試，由于電流源恒定產(chǎn)生的恒定電流不僅降低了測試所需的采樣精度，并且避免了變壓器中鐵芯形成渦流，達(dá)到了測試結(jié)果一致性高的技術(shù)效果。
[0043]圖2示出了一種變壓器繞組測試設(shè)備，包括:
[0044]恒定電流源1、待測繞組2、采樣電阻3、信號處理單元4和通信模塊5，其中:
[0045]所述恒定電流源I包括依次連接的高頻電壓信號源11、電流轉(zhuǎn)換器12和高壓功率運(yùn)算放大器13 ;
[0046]作為優(yōu)選，所述高頻頻信號源包括數(shù)字式頻率合成器DDS頻率生成芯片。
[0047]由高頻電壓信號源、電流轉(zhuǎn)換器和高壓功率運(yùn)算放大器組成的恒定電流源發(fā)出測試信號，測試信號更為穩(wěn)定，從而不僅降低了測試所需的采樣精度，并且避免了變壓器中鐵芯形成渦流。
[0048]所述恒定電流源I的輸入端與所述待測繞組連接；
[0049]為達(dá)到DL/T-911-2004的要求，電流輸出的峰值為10毫安，采樣電阻為I Ω，所述恒定電流源的電流動態(tài)可調(diào)，電壓采樣利用電阻電容網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行降壓。
[0050]所述待測繞組2連接有采樣電阻3 ;
[0051]所述信號處理單元4與所述待測繞組的電流和電壓輸出端連接；所述信號處理單元采用高速嵌入式芯片，產(chǎn)生恒定的高頻電流，最大電壓可以達(dá)到±225V(Vpp = 450V)。
[0052]所述通信模塊5用于與計(jì)算機(jī)通信。
[0053]作為優(yōu)選，為了提高通信傳輸效率，通信模塊采用高速模塊，傳輸速度不低于IMbps。
[0054]圖3示出了一種變壓器繞組測試系統(tǒng):
[0055]一種變壓器繞組測試系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)31和上述變壓器繞組測試設(shè)備32，其中:所述變壓器繞組測試設(shè)備31的通信模塊與所述計(jì)算機(jī)通信32。
[0056]需要說明段的是，對于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相應(yīng)于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0057]綜上所述:
[0058]本發(fā)明采用電流源作為信號源，即:由高頻電壓信號源、電流轉(zhuǎn)換器和高壓功率運(yùn)算放大器組成的恒定電流源，發(fā)出測試信號，從而通過頻響法測試變壓器繞組時，由于電流源恒定產(chǎn)生的恒定電流，不僅降低了測試所需的采樣精度，并且避免了變壓器中鐵芯形成渦流，測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性得到保證，達(dá)到測試結(jié)果良好的一致性的技術(shù)效果。
[0059]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變壓器繞組測試方法，其特征在于，包括: 利用高頻信號源產(chǎn)生正弦電壓信號； 將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流； 將所述恒定的高頻電流施加于所述待測繞組上； 采集所述待測繞組的采樣電壓和采樣電流信號； 對所述采樣電壓和采樣電流信號進(jìn)行傳輸和計(jì)算，得到測試結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的變壓器繞組測試方法，其特征在于，將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流，包括: 利用電流轉(zhuǎn)換電路和高壓功率運(yùn)算放大器將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流。
3.如權(quán)利要求1所述的變壓器繞組測試方法，其特征在于，將所述測試結(jié)果進(jìn)行存儲和遠(yuǎn)程傳輸。
4.一種變壓器繞組測試設(shè)備，其特征在于，恒定電流源、待測繞組、采樣電阻、信號處理單元和通信模塊，其中: 所述恒定電流源包括依次連接的高頻電壓信號源、電流轉(zhuǎn)換器和高壓功率運(yùn)算放大器; 所述恒定電流源的輸入端與所述待測繞組連接； 所述待測繞組連接有采樣電阻； 所述信號處理單元與所述待測繞組的電流和電壓輸出端連接； 所述通信模塊用于與計(jì)算機(jī)通信。
5.如權(quán)利要求4所述的變壓器繞組測試設(shè)備，其特征在于，所述高頻頻信號源包括數(shù)字式頻率合成器DDS頻率生成芯片。
6.一種變壓器繞組測試系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)和權(quán)利要求4-5任一項(xiàng)權(quán)利要求包含的變壓器繞組測試設(shè)備，其中: 所述變壓器繞組測試設(shè)備的通信模塊與所述計(jì)算機(jī)通信。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種變壓器繞組測試方法、設(shè)備和系統(tǒng)，其中方法包括：利用高頻信號源產(chǎn)生正弦電壓信號；將所述正弦電壓信號轉(zhuǎn)換為恒定的高頻電流；將所述恒定的高頻電流施加于所述待測繞組上；采集所述待測繞組的采樣電壓和采樣電流信號；對所述采樣電壓和采樣電流信號進(jìn)行傳輸和計(jì)算，得到測試結(jié)果。本發(fā)明采用電流源作為信號源，即：由高頻電壓信號源、電流轉(zhuǎn)換器和高壓功率運(yùn)算放大器組成的恒定電流源發(fā)出測試信號，從而通過頻響法測試變壓器繞組時，由于電流源恒定產(chǎn)生的恒定電流，不僅降低了測試所需的采樣精度，并且避免了變壓器中鐵芯形成渦流，測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性得到保證，達(dá)到測試結(jié)果良好的一致性的技術(shù)效果。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104764953
【申請?zhí)枴緾N201510124140
【發(fā)明人】王永強(qiáng), 張學(xué)勇
【申請人】保定市暄威電力設(shè)備科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月20日