交流信號，需要±12V電壓，所以將+12V電壓經過DC-DC轉換模塊轉換出±12V電壓，為傳感器供電。裝置主機提供電源接線。
[0036]信息采集部分:采用高精度交流電流傳感器，同時采用8通道同步無相差的數(shù)據(jù)采集方式，高速采集，波形記錄時間總長度為:200-500ms，最小分辨率約為50us，采集回來的數(shù)據(jù)精度高，滿足數(shù)據(jù)處理的要求。
[0037]數(shù)據(jù)處理部分:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為筆記本電腦。測試時用USB聯(lián)線將電腦與裝置的信息采集模塊連接起來，電腦開機之后進入主程序界面，依次填寫相應的測試信息，選擇數(shù)據(jù)保存位置，進入數(shù)據(jù)處理程序界面。在這個過程中，測試會自動進行，屏幕直接顯示分接開關動作過程的波形變化，數(shù)據(jù)自動保存，同時可以調節(jié)顯示區(qū)量程，便于更好的觀測；測試過程完畢后，有全程回放分析功能，將記錄的數(shù)據(jù)波形重新回放，有助于更好地確定測試結果；分析結束后，分析程序在報告模式下生成清晰的報告圖片，不必調整就可用于word文檔粘貼，同時自動標注時段，數(shù)據(jù)文件附含有試驗相關信息，便于歸檔查閱，試驗波形數(shù)據(jù)附加在JPG圖片中，便于在報告文檔中進行傳輸，也可打開JPG圖片進行全波形數(shù)據(jù)二次分析。整個過程操作簡單，程序中有相應的文字說明，功能一目了然。
[0038]在實際測試中，將分接開關的輸入電源電壓控制在0~7 5Vac，輸出電流控制在0~5Vdc范圍，這樣不論對于電源處理方面還是對于電流的采集處理，都相對比較簡單。
[0039]電路連接關系:
[0040]圖1是電源處理系統(tǒng)電路原理圖。由于有載分接開關裸開關需要單相45V交流電壓，同時裝置中需要土 12V直流電壓為傳感器供電，所以首先將220V交流市電經過P1接口接入，經過開關S1后分別送入變壓器以及AC-DC轉換芯片中。變壓器可直接輸出45V交流電壓經P2接口供給有載分接開關裸開關的三相開關上。AC-DC電源轉換芯片的引腳1和引腳3接入220V交流電，引腳2輸出穩(wěn)定的+12V直流電壓，引腳4為GND端，然后將+12V直流電壓接入DC-DC轉換芯片引腳1上，GND接到芯片引腳2上，DC-DC轉換芯片的3、4引腳分別輸出穩(wěn)定的+12V直流電壓和穩(wěn)定-12V直流電壓，5引腳為GND端。
[0041]圖2是電流傳感器采集模塊電路圖。圖中IN接口的5、6引腳，3、4引腳，1、2引腳對外分別與有載分接開關裸開關的A相、B相、C相開關串聯(lián)，對內連接到電流傳感器的輸入端1、2引腳，實現(xiàn)將電流傳感器串接進裸開關電路中，來采集裸開關的電流。電流傳感器3引腳接直流電源部分的GND端，4引腳接直流電源的+12V，5引腳接-12V，6引腳為電流傳感器的輸出端，并且將三路電流傳感器的輸出經過OUT接口引出，方便連接之后的采集卡。
[0042]電路工作原理:
[0043]整套測試裝置中，采用220V交流市電作為電源輸入，所需要的電源分別是有載分接開關裸開關使用的45V交流電壓，電流傳感器使用的±12V直流電壓，所以交流部分通過變壓器將220V交流電壓降壓為45V交流供給有載分接開關裸開關的三相開關中；直流部分由于有負電壓的存在，先經過AC-DC芯片轉換為直流+12V，之后經過低功耗的DC-DC轉換芯片將+12V直流電壓轉換為±12V直流電壓供傳感器采集電路使用。在這里AC-DC芯片選擇的是M0RNSUN公司LH15-10B12系列的轉換芯片，它的輸入交流電壓范圍為85?264V，輸出+12V直流電壓，使用功率為15w，隔離電壓3000VAC ;DC_DC轉換芯片采用的M0RNSUN公司的WRA1212ZP系列，它的輸入電壓為+9V到+18V，可以輸出土 12V穩(wěn)定的直流電壓，運行功率為3w，隔離電壓為1500VDC，抗干擾能力好，可以達到使用要求。
[0044]在傳感器采集電路中，由于采集的是裸開關中的電流，所以需要將電流傳感器的輸入端串聯(lián)到裸開關中每相的電路中。在裸開關測試時，電流相對比較大，電流傳感器要求能承受大的交流電流。為了采集的精確性，在電路中采用了工業(yè)級的交流電流傳感器，其中電流傳感器輸入0~5A范圍的交流電流值，輸出0~5V交流電壓模擬信號。將每相的電流都采集完畢后，由于是模擬電壓信號，不能直接輸入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所以需要對信號進行模數(shù)轉換，這里直接采用定制的數(shù)據(jù)采集卡，將傳感器信號進行A/D轉換，然后經過USB接口送入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
[0045]整體流程
[0046]進行有載分接開關裸開關交流測試時，首先將裝置45V交流電壓接口與裸開關中電源接口連接起來，傳感器模塊接入到裸開關的開關電路中，同時將信息采集模塊的接口通過USB連接線與主機電腦連接起來，開啟電腦進入主程序界面，選擇裸開關測試之后，配置測試需要的初始信息參數(shù)，配置完成后進入數(shù)據(jù)處理程序界面，這時將閉合電源開關，電源處理模塊工作，整套測試系統(tǒng)開始啟動，程序實時采集有載分接開關裸開關中三相的電流，對數(shù)據(jù)進行存儲以及屏幕上顯示，同時等待有載分接開關裸開關的觸發(fā)信號。當觸發(fā)信號到來時，判斷觸發(fā)條件是否滿足，如果滿足，那么對數(shù)據(jù)等進行記錄，并且進行回放，完畢后等待測試人員指令，如果選擇結束，那么就退出裸開關測試，返回到主程序，如果不結束那么就等待下一次的觸發(fā)信號。
[0047]圖8是交流測試波形，該三相波形顯示出正常的變壓器有載開關動作特性曲線。
[0048]從圖9看出在裸開關切換之后，A相電流出現(xiàn)斷路，說明A相開關接頭處的接觸斷開。
[0049]通過單相波形看出試驗曲線毛刺明顯，可以得出該相開關出頭接觸不良。
[0050]總結，有載開關裸開關交流測試裝置能夠對變壓器有載開關裸開關交動作特性進行交流測試，測試裝置試驗操作簡單，測試波形清晰，同時測試結論準確可靠?？梢杂行Оl(fā)現(xiàn)并判斷出變壓器的有載分接開關裸開關的缺陷，大大提高測試效果和測試效率。
【主權項】
1.一種變壓器有載分接開關裸開關動作特性交流測試裝置，其特征在于: a、首先將220V交流市電經過P1接口接入，經過開關S1后分別送入變壓器T1以及AC-DC轉換器中； ①變壓器T1直接輸出45V交流電壓經P2接口供給有載分接開關裸開關的三相開關上; ②AC-DC電源轉換器通過引腳1和引腳3接入220V交流電，引腳2輸出穩(wěn)定的+12V直流電壓，引腳4為GND端，然后將+12V直流電壓接入DC-DC轉換器引腳1上，GND接到DC-DC轉換器引腳2上，DC-DC轉換器的3、4引腳分別輸出穩(wěn)定的±12V直流電壓，5引腳為GND端; b、IN輸入接口的5、6引腳，3、4引腳，1、2引腳對外分別與有載分接開關裸開關A相、B相、C相的輸出端串接，并且在裸開關每相工作電路的輸出接口配置電阻R ;對內分別連接到電流傳感器S1、S2、S3的輸入端1、2引腳，電流傳感器S1、S2、S3分別對應有載分接開關裸開關的A相、B相、C相，電流傳感器3引腳接直流電源部分的GND端，4引腳接直流電源的+12V，5引腳接_12V，6引腳為電流傳感器的輸出端，并且將三路電流傳感器的輸出經過OUT接入采集卡。
【專利摘要】一種變壓器有載分接開關裸開關動作特性交流測試裝置，屬于變壓器開關技術領域。本實用新型的目的是提供一種針對于有載分接開關裸開關進行動作特性交流測試的變壓器有載分接開關裸開關動作特性交流測試裝置。本實用新型的測試裝置是：首先將220V交流市電經過P1接口接入，經過開關S1后分別送入變壓器T1以及AC-DC轉換芯片中，IN接口的5、6引腳，3、4引腳，1、2引腳對外分別與有載分接開關裸開關A相、B相、C相的輸出端串接，并且在裸開關每相工作電路的輸出接口配置電阻R；對內分別連接到電流傳感器S1、S2、S3的輸入端1、2引腳，電流傳感器S1、S2、S3分別對應有載分接開關裸開關的A相、B相、C相。本實用新型針對不帶變壓器繞組的有載分接開關裸開關，發(fā)現(xiàn)并判定開關觸頭接觸壓力不足等問題，提高測試效果和效率，有效防止電網主設備燒損事故。
【IPC分類】G01R31/327
【公開號】CN204964703
【申請?zhí)枴緾N201520234209
【發(fā)明人】周宏偉, 崔明, 董添
【申請人】吉林省電力科學研究院有限公司, 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年4月17日