一種單相牽引變壓器的空載損耗監(jiān)測的轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測量單相牽引變壓器的空載損耗的監(jiān)測轉(zhuǎn)換裝置，屬于變壓器監(jiān) 測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 牽引變壓器是一種特殊電壓等級的電力變壓器，應滿足牽引負荷變化劇烈、外部 短路頻繁的要求，對于軌道車輛來說，牽引變壓器是最重要的設(shè)備之一，是整個電力牽引系 統(tǒng)最核心的部分，其運行狀況直接影響電氣化鐵路系統(tǒng)能否安全、高效的運營。在牽引變壓 器運行中，空載損耗在一定程度上反映鐵芯的狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)磁化中的鐵芯硅鋼片的局部 絕緣不良或整體缺陷，如鐵芯多點接地、鐵芯硅鋼片整體老化等，這就要求研制出可靠的智 能的變壓器空載損耗在線監(jiān)測裝置。
[0003] 目前變壓器空載損耗的測量主要是在離線狀態(tài)下，對未入網(wǎng)的變壓器可較為方便 的進行測量，但對于掛網(wǎng)運行的變壓器，把運行中的變壓器拆下來進行試驗，既不經(jīng)濟又影 響供電的連續(xù)性，存在很大弊端。又目前變壓器損耗的在線監(jiān)測一般都是針對變壓器的總 體損耗，即變壓器的空載損耗和負載損耗之和，考慮到變壓器監(jiān)測裝置的經(jīng)濟、實用性，本 發(fā)明設(shè)計的思想旨在在原有損耗監(jiān)測裝置的基礎(chǔ)上添加一個轉(zhuǎn)換裝置，即可以對變壓器的 空載損耗進行測量。
[0004] 變壓器總損耗一般由經(jīng)電壓互感器、電流互感器與變壓器兩側(cè)連接的功率表示數(shù) 之差乘以兩互感器系數(shù)得到。本發(fā)明即為在互感器與功率表之間添加的轉(zhuǎn)換裝置，參見附 圖3。由電流傳感器的示數(shù)可以判斷變壓器是否處于空載狀態(tài)，當變壓器處于空載狀態(tài)時， 控制電壓互感器側(cè)的開關(guān)與功率表形成回路，對變壓器兩側(cè)功率進行測量，所得示數(shù)差、空 載時間系數(shù)的倒數(shù)、兩互感器系數(shù)的乘積即為變壓器的空載損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種單相牽引變壓器的空載損耗 監(jiān)測的轉(zhuǎn)換裝置，該技術(shù)用于研究變壓器掛網(wǎng)運行的空載損耗，滿足變壓器試驗需求，便于 電氣化鐵路系統(tǒng)的維護，解決【背景技術(shù)】存在的缺陷。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種單相牽引變壓器的空載損耗監(jiān)測的轉(zhuǎn)換裝置，連接在傳統(tǒng)變壓器損耗測量裝 置的互感器與功率表之間實現(xiàn)僅在變壓器處于空載運行時對變壓器兩側(cè)的功率進行測量 并根據(jù)空載時間系數(shù)計算得到變壓器總體空載損耗。包括有主轉(zhuǎn)換裝置和輔轉(zhuǎn)換裝置，主 轉(zhuǎn)換裝置和輔轉(zhuǎn)換裝置之間通過RS485通訊線路進行信號傳遞；所述主轉(zhuǎn)換裝置包括有： 電流信號采集調(diào)理電路2、主控制電路3、受主控制電路3控制的二號繼電器1以及與主控 制電路3信號相連的系數(shù)計算與顯示單元4 ;所述輔轉(zhuǎn)換裝置包括：輔控制電路5和受輔控 制電路5控制的一號繼電器6。
[0008] 在一些實施方案中，利用電流傳感器對所測回路的電流信號進行采集，并對該信 號進行放大和濾波處理后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器中，A/D轉(zhuǎn)換器用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的 便于后序計算和分析的數(shù)字信號，其輸出端一方面連接至主控制電路的信號輸入端口，一 方面通過USB接口連接至計算機。
[0009] 單片機運算電路根據(jù)接收的信號比較判斷變壓器是否處于空載運行，單片機運算 電路是將電流信號采集調(diào)理電路得到的離散電流信號與預先設(shè)定的空載電流限值進行比 較，其中空載電流限值是根據(jù)變壓器的額定電流進行取值，若電流信號大于空載電流限值， 則輸出為低電平，通過繼電器驅(qū)動電路控制一號繼電器開關(guān)閉合在B位置，若電流信號小 于空載電流限值，則輸出為高電平，對一號繼電器進行驅(qū)動使開關(guān)轉(zhuǎn)向A位置閉合。
[0010] 通過RS485通訊接口進行RS485通訊，將主控制電路的信號傳輸給輔控制電路中 的單片機，單片機通過繼電器驅(qū)動電路對二號繼電器進行驅(qū)動控制，輸入為低電平時，二號 繼電器開關(guān)閉合在A位置；輸入為高電平時，對二號繼電器進行驅(qū)動使開關(guān)轉(zhuǎn)向A位置閉 合。
[0011] 系數(shù)計算與顯示部分是計算變壓器空載損耗時間系數(shù)，用于計算變壓器總體空載 損耗。取變壓器運行的周期時間，對電流信號采集調(diào)理電路采集的離散信號與預先設(shè)定的 空載電流限值進行FFT算法計算可得到變壓器的空載時間系數(shù)S=^7= 即變壓器空 載時長Ts所占運行周期T的比值，并通過顯示器進行顯示計算所得的空載時間系數(shù)。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：通過在傳統(tǒng)變壓器損耗測量裝置中添加變壓器空載損耗監(jiān) 測轉(zhuǎn)換裝置，能夠使功率表僅在變壓器空載運行時才對其進行測量，然后通過計算得到變 壓器的空載損耗。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的一種單相牽引變壓器的空載損耗監(jiān)測的轉(zhuǎn)換裝置電路圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明的局部裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0015] 圖3為變壓器空載損耗測量的一個具體實施例。
[0016] 圖中圖號表示：1二號繼電器、2電流信號采集調(diào)理電路、3主控制電路、4系數(shù)計算 與顯示單元、5輔控制電路、6-號繼電器、7-號電流互感器、8-號電壓互感器、9單相牽引 變壓器、10二號電流互感器、11二號電壓互感器、12二號功率表、13 -號功率表。
【具體實施方式】
[0017] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
[0018] 圖3示出了本發(fā)明實施例提供的用于檢測220kV/27. 5kV單相牽引變壓器的空載 損耗測量裝置連接圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳細如下：
[0019] 單相牽引變壓器9的220kV側(cè)、27. 5kV側(cè)接入變壓器損耗測量裝置，本發(fā)明測量轉(zhuǎn) 換裝置連接在傳統(tǒng)變壓器損耗測量裝置的互感器與功率表之間。其中匝數(shù)比為275 :1的一 號電壓互感器8 -次側(cè)并聯(lián)在變壓器的220kV側(cè)電路中，二次側(cè)接入本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的el、 fl引腳；匝數(shù)比為275 :1的二號電壓互感器11 一次側(cè)并聯(lián)在變壓器27. 5kV側(cè)電路中，二 次側(cè)接入本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的al、bl引腳；匝數(shù)比為1 :2000的一號電流互感器7的一次側(cè)串 連在變壓器220kV側(cè)的饋線電路中，二次側(cè)接入本發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝置的gl、hl引腳；匝數(shù)比 為1 :2000的二號電流互感10-次側(cè)串聯(lián)在變壓器27. 5kV側(cè)的饋線電路中，二次側(cè)接入本 發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝置的cl、dl引腳。一號功率表13的電流級正負極分別與本發(fā)明專利轉(zhuǎn)換 裝置的h2、g2引腳連接，電壓級正負極分別與e2、f2引腳連接；二號功率表12的電流級正 負極分別與本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的d2、c2引腳連接，電壓級正負極分別與a2、b2引腳連接。其 中兩個電壓互感器的二次側(cè)均接地。
[0020] 本發(fā)明單相牽引變壓器空載損耗監(jiān)測轉(zhuǎn)換裝置包括一號繼電器6、二號繼電器1、 電流信號采集調(diào)理電路2、主控制電路3、系數(shù)計算與顯示單元4、輔控制電路5。
[0021] 所述電流信號采集調(diào)理電路2包括電流傳感器、運放濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器，它們 的輸入輸出端口依次連接。A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口連接主控制電路中的單片