CN103954872B - 一种变压器温升测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变压器绕组温升电阻测量技术领域，尤其是指一种变压器温升测量装置及其测量方法。装置包括电源、切换开关、电阻仪及与电阻仪电连接的数据运算装置，方法包括如下步骤：在常温状态下利用电阻仪测量并读取变压器的电阻值，并输入初始温度值；由电阻仪开始连续测得变压器的10至30个阻值，利用Excel程序图表的趋势图函数公式逆推测得，利用公式计算得到温升值；本发明通过读取多组数据，运用逆推法，软件分析结果，推导3次函数公式，得出断开瞬间最终温升电阻值“真值”，并带入绕组公式，计算出温升值，测量精度更准确，测量效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及变压器绕组温升电阻测量技术领域，尤其是指一种变压器温升测量装置及其测量方法。
背景技术
电子元件的温升不仅会影响元件自身的性能，还会影响用电安全。为此，GB4706.1和IEC60335-1 家用和类似用途的电器的安全规定中都规定了对电子元件的发热要求。
目前绕组类器件温升的测试方法主要有两种，第一种是热电偶法；第二种是电阻法。在使用热电偶法进行测试的过程中，所边的测试点不同，测试的结果就不同，且测试结果间差异很大，同时也不适用于有封装外壳的绕组。而传统的电阻法是待电源断开后，在手动切换到欧姆表上测试试验结束时绕组的电阻，这样一来就形成了延时，导致绕组放热降温，最终的结果就是测试结果极不精确，由于操作误差和机器动作响应误差的存在，传统读取单个延时值距离真值的偏差基本在5%以上，最大的可能达到12%以上。
基于电阻法的绕纽温升计算必须在温升试验达到热稳定的时间后，尽快使被测电机断能停转，测其断能瞬间电阻值，直接计算绕纽温升。
由于变压器内一般还包可以有热敏感温元件等保护装置，在测量时回路主要是由电感性线路构成，同时存在电容，在测量时，这些器件的特性会引起信号振荡，造成测试偏差。因此，测量工作应该在回路断电稳定之后进行，不可能在断电瞬间即" 0"时刻获得变压器绕组的电阻值，只能依靠" 0"时刻以后的数据进行数据拟合或者通过插值法而得到零时刻的电机绕纽阻值。
目前人工测量时的测试强度大，安全性低，测试效率低，测量过程中存在一定的延时，测得第一点的电阻值耗时较长，容易影响测量精度导致测试失效。
此外，现有绕组温升测试装置的结构往往过于复杂，难于实现，且其中的运算步骤比较繁琐，通常需要人工测量之后绘制图表并推算得出电压器绕组的温升值，测量误差比较大，还严重影响其测量效率，缺陷明显。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，可操作性更强，测量精度更准确，效率更高的变压器温升测量装置及其测量方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种变压器温升测量装置，包括电源、切换开关、电阻仪及与电阻仪电连接的数据运算装置，还包括两个测量端子，该两个测量端子分别与电源输出端的两个电极电连接，所述电阻仪的测量端与该两个测量端子电连接，所述切换开关包括第一开关和第二开关，第一开关和第二开关通过第一开关闭合时第二开关断开、第一开关断开时第二开关闭合的方式相互联动；所述数据运算装置包括人机对话面板及与人机对话面板电连接的运算处理装置，该运算处理装置与电阻仪的信号输出端电连接；所述人机对话面板包括绕组选择框、初始温度值输入框、结束时温度值显示框、温升结果输出框以及10至30个测量阻值输入框；所述电源为稳压电源，所述电阻仪的测量精度为0.05Ω～0.15Ω，电阻仪的扫描频率为0.3秒～0.8秒。
其中，所述电阻仪的测量精度为0.1Ω。
其中，所述电阻仪的扫描频率为0.5秒。
其中，所述电阻仪的测量范围为20Ω～5000Ω。
优选的，所述切换开关为单刀双掷开关。
其中，所述测量阻值输入框的数量为20，所述数据运算装置为手机、平板电脑或家用计算机电脑。
一种变压器温升测量装置的测量方法，包括如下步骤：步骤A，在常温状态下利用电阻仪测量并读取变压器的电阻值，并输入初始温度值；
步骤B，先将切换开关拨动至第一开关闭合，第二开关断开状态，再将切换开关拨动至第一开关断开，第二开关闭合状态之后的0.5秒至1.5秒时，由电阻仪开始连续测得变压器的10至30个阻值，测量间隔为0.3秒至0.8秒，并将该10至30个阻值逐个输入到10至30个测量阻值输入框中；
步骤C，将步骤B中连续读取的测量阻值输入至Excel程序中，利用Excel程序图表的趋势图函数公式逆推测得；
步骤D，利用公式计算得到温升值；
若变压器为铜绕组，计算公式为：
若变压器为铝绕组，计算公式为：
上述公式中，为测量结束时的温度值。
其中，所述变压器的绕组默认为铜绕组，通过绕组选择框选择铜绕组或铝绕组。
其中，所述测量间隔为0.5秒。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种变压器温升测量装置及其测量方法，通过切换开关把通电发热后的变压器绕组切换到高精度电阻仪的测量模式中。电阻值通过数据线连接到电脑，通过读取多组数据，运用逆推法，软件分析结果，推导3次函数公式，得出断开瞬间最终温升电阻值“真值”，并带入铜或铝绕组公式，计算出温升值，测量精度更准确，测量效率更高。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构原理框图。
图2为本发明实施例一的人机对话面板的结构示意图。
图3为本发明实施例一测量铜绕组双输出变压器时利用Excel程序生成的时间-电阻值曲线图。
图4为本发明实施例一测量铜绕组双输出变压器时利用Excel程序生成的时间-电阻值曲线图。
图5为本发明实施例一测量铜绕组双输出变压器时利用Excel程序生成的时间-电阻值曲线图。
图6为本发明实施例二的结构原理框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图5所示为本发明一种变压器温升测量装置的实施例一，包括电源1、切换开关2、电阻仪3及与电阻仪3电连接的数据运算装置，还包括两个测量端子4，该两个测量端子4分别与电源1输出端的两个电极电连接，所述电阻仪3的测量端与该两个测量端子4电连接，所述切换开关2包括第一开关21和第二开关22，第一开关21和第二开关22通过第一开关21闭合时第二开关22断开、第一开关21断开时第二开关22闭合的方式相互联动；所述数据运算装置包括人机对话面板5及与人机对话面板5电连接的运算处理装置6，该运算处理装置6与电阻仪3的信号输出端电连接；所述人机对话面板5包括绕组选择框51、初始温度值输入框52、结束时温度值显示框53、温升结果输出框54以及10至30个测量阻值输入框55；所述电源1为稳压电源1，所述电阻仪3的测量精度为0.05Ω～0.15Ω，电阻仪3的扫描频率为0.3秒～0.8秒。
在实施例一的第一个测试实验中，以铜绕组双输出变压器的温升测量为例，并选取测量精度为0.1Ω、扫描频率为0.5秒、测量范围为20Ω～5000Ω的电阻仪3进行测量，实际测量中，两个测量端子4与变压器绕组的输入端连接，测量结果更接近真值，精度更高，其包括如下步骤：
步骤A，在常温状态下利用电阻仪3测量并读取变压器的电阻值，并输入初始温度值；
步骤B，先将切换开关2拨动至第一开关21闭合，第二开关22断开状态，再将切换开关2拨动至第一开关21断开，第二开关22闭合状态之后的1秒时，由电阻仪3开始连续测得变压器的20个阻值，测量间隔为0.5秒，并将该20个阻值逐个输入到20个测量阻值输入框55中；连续读取的测量阻值为275.4，274.7，274，273.4，272.8，272.3，271.8，271.3，270.9，270.7，270.6，270.4，270.3，270.1，269.8，269.7，269.6，269.5，269.4，269.4。
步骤C，将步骤B中连续读取的测量阻值输入至Excel程序中，见图3，利用Excel程序图表的趋势图函数公式进行自动逆推测得；
步骤D，利用公式计算得到温升值；
双输出变压器为铜绕组，计算公式为：
上述公式中，为测量开始时的初始温度值，为测量结束时的温度值。
在本实施例中，利用Excel程序图表的趋势图绘制的函数曲线如图3所示，得出的函数公式为，该公式中，为时间，为电阻值。从而逆推测得0秒时的值，即=276.36Ω，在该试验中，若采用取点值或差值法得出的阻值’是295.8Ω，其误差达到7%。将逆推得出的=276.36Ω代入上述公式后计算得出温升值，测量精度更准确。
本发明通过切换开关2把通电发热后的变压器绕组切换到高精度电阻仪3的测量模式中。电阻值通过数据线连接到电脑，通过读取多组数据，运用逆推法，软件分析结果，推导3次函数公式，得出断开瞬间最终温升电阻值“真值”，并带入铜或铝绕组公式，计算出温升值，不仅大大降低了测量时计算工作量，测量效率更高，而且采用上述逆推方法得到的的值更准确，从而使得最终计算的温升值精确度更高。
本实施例中，所述测量阻值输入框55的数量为20，所述数据运算装置为手机、平板电脑或家用计算机电脑，采用现有的能运行Excel程序的电子设备有效降低设备的研发投入成本，实用性更强。
在上述变压器温升测量装置中，所述变压器的绕组默认为铜绕组，通过绕组选择框51选择铜绕组或铝绕组。若被测绕组为铜绕组，则直接利用当前公式进行计算得出温升值；若被测绕组为铝绕组，则需要通过绕组选择框51选择铝绕组，在计算温升值时，便可更换相应为相应的计算公式进行计算得出温升值，简单快捷，方便实用。
在实施例一的第二个测试实验中，以铜绕组电感镇流器的温升测量为例，并选取测量精度为0.1Ω、扫描频率为0.5秒、测量范围为20Ω～5000Ω的电阻仪3进行测量，其包括如下步骤：
步骤A，在常温状态下利用电阻仪3测量并读取变压器的电阻值，并输入初始温度值；
步骤B，先将切换开关2拨动至第一开关21闭合，第二开关22断开状态，再将切换开关2拨动至第一开关21断开，第二开关22闭合状态之后的1秒时，由电阻仪3开始连续测得变压器的20个阻值，测量间隔为0.5秒，并将该20个阻值逐个输入到20个测量阻值输入框55中；连续读取的测量阻值为161.1，149.2，139.7，134.3，129.9，126.2，123.4，121.2，119.4，118，116.7，115.5，114.6，113.7，112.9，112.3，111.9，111.5，111.1。
步骤C，将步骤B中连续读取的测量阻值输入至Excel程序中，见图4，利用Excel程序图表的趋势图函数公式进行自动逆推测得；
步骤D，利用公式计算得到温升值；
电感镇流器为铜绕组，计算公式为：
上述公式中，为测量开始时的初始温度值，为测量结束时的温度值。
在本实施例中，利用Excel程序图表的趋势图绘制的函数曲线如图4所示，得出的函数公式为，该公式中，为时间，为电阻值。从而逆推测得0秒时的值，即=180.87Ω，在该试验中，若采用取点值或差值法得出的阻值’是161.1Ω，其误差达到-10.9%。将逆推得出的=180.87Ω代入上述公式后计算得出温升值，测量精度更准确。
在实施例一的第三个测试实验中，以铜绕组双输出变压器的温升测量为例，并选取测量精度为0.1Ω、扫描频率为0.5秒、测量范围为20Ω～5000Ω的电阻仪3进行测量，其包括如下步骤：
步骤A，在常温状态下利用电阻仪3测量并读取变压器的电阻值，并输入初始温度值；
步骤B，先将切换开关2拨动至第一开关21闭合，第二开关22断开状态，再将切换开关2拨动至第一开关21断开，第二开关22闭合状态之后的1秒时，由电阻仪3开始连续测得变压器的20个阻值，测量间隔为0.5秒，并将该20个阻值逐个输入到20个测量阻值输入框55中。
步骤C，将步骤B中连续读取的测量阻值输入至Excel程序中，见图5，利用Excel程序图表的趋势图函数公式进行自动逆推测得；
步骤D，利用公式计算得到温升值；
变压器为铜绕组，计算公式为：
上述公式中，为测量开始时的初始温度值，为测量结束时的温度值。
在本实施例中，利用Excel程序图表的趋势图绘制的函数曲线如图5所示，得出的函数公式为，该公式中，为时间，为电阻值。从而逆推测得0秒时的值，即=482.31Ω，在该试验中，若采用取点值或差值法得出的阻值’是526.5Ω，其误差达到9.2%。将逆推得出的=180.87Ω代入上述公式后计算得出温升值，测量精度更准确。
如图6所示为本发明一种变压器温升测量装置的实施例二，与上述实施例一的不同之处在于：所述切换开关2为单刀双掷开关，其操作性更强，测量精度更高。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种变压器温升测量装置，包括电源（1）、切换开关（2）、电阻仪（3）及与电阻仪（3）电连接的数据运算装置，其特征在于：还包括两个测量端子（4），该两个测量端子（4）分别与电源（1）输出端的两个电极电连接，所述电阻仪（3）的测量端与该两个测量端子（4）电连接，所述切换开关（2）包括第一开关（21）和第二开关（22），第一开关（21）连接电源和变压器绕组，第二开关（22）连接变压器绕组和电阻仪（3），两个开关通过第一开关（21）闭合时第二开关（22）断开、第一开关（21）断开时第二开关（22）闭合的方式相互联动；
所述数据运算装置包括人机对话面板（5）及与人机对话面板（5）电连接的运算处理装置（6），该运算处理装置（6）与电阻仪（3）的信号输出端电连接；
所述人机对话面板（5）包括绕组选择框（51）、初始温度值输入框（52）、结束时温度值显示框（53）、温升结果输出框（54）以及10至30个测量阻值输入框（55）；
所述电源（1）为稳压电源，所述电阻仪（3）的测量精度为0.1Ω，电阻仪（3）的扫描频率为0.5秒。
2.根据权利要求1所述的一种变压器温升测量装置，其特征在于：所述电阻仪（3）的测量范围为20Ω～5000Ω。
3.根据权利要求1所述的一种变压器温升测量装置，其特征在于：所述切换开关（2）为单刀双掷开关。
4.根据权利要求1所述的一种变压器温升测量装置，其特征在于：所述测量阻值输入框（55）的数量为20，所述数据运算装置为手机、平板电脑或家用计算机电脑。
5.一种权利要求1至4任意一项所述的变压器温升测量装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A，在常温状态下利用电阻仪（3）测量并读取变压器的电阻值，并读取初始温度值；
步骤B，先将切换开关（2）拨动至第一开关（21）闭合，第二开关（22）断开状态，再将切换开关（2）拨动至第一开关（21）断开，第二开关（22）闭合状态之后的0.5秒至1.5秒时，由电阻仪（3）开始连续测得变压器的20个阻值，测量间隔为0.3秒至0.8秒，并将该20个阻值逐个输入到20个测量阻值输入框（55）中；
步骤C，将步骤B中连续读取的测量阻值输入至Excel程序中，利用Excel程序图表的趋势图函数公式逆推测得； 当时间x=0时，y的值便为步骤D中的R2值，即断开瞬间的电阻值；
步骤D，再读取目标温度值t2，结合步骤A和步骤C，利用公式计算得到温升值；
若变压器为铜绕组，计算公式为：；；
若变压器为铝绕组，计算公式为：；；
上述公式中，为测量结束时的温度值，为时间，为电阻值。
6.根据权利要求5所述的一种变压器温升测量装置的测量方法，其特征在于：所述变压器的绕组默认为铜绕组，通过绕组选择框（51）选择铜绕组或铝绕组。
7.根据权利要求5所述的一种变压器温升测量装置的测量方法，其特征在于：所述测量间隔为0.5秒。
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Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| CN114113836B (zh) * | 2021-11-15 | 2023-10-27 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | 一种隔离变压器的温升实验装置及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1888919A (zh) * | 2006-07-18 | 2007-01-03 | 信息产业部电子第五研究所 | 一种对断电后绕组电阻值进行动态同步测试的方法 |
| CN101458309A (zh) * | 2008-11-26 | 2009-06-17 | 北京理工大学 | 电动汽车电机驱动系统快速温升测量装置和测量方法 |
| CN202330586U (zh) * | 2011-11-17 | 2012-07-11 | 东莞市广安电气检测中心有限公司 | 一种全自动电力变压器温升试验系统 |
| CN102842411A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 北京众智同辉科技有限公司 | 带有测温绕组的变压器及变压器温升在线测量的方法 |
Family Cites Families (1)
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1888919A (zh) * | 2006-07-18 | 2007-01-03 | 信息产业部电子第五研究所 | 一种对断电后绕组电阻值进行动态同步测试的方法 |
| CN101458309A (zh) * | 2008-11-26 | 2009-06-17 | 北京理工大学 | 电动汽车电机驱动系统快速温升测量装置和测量方法 |
| CN102842411A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 北京众智同辉科技有限公司 | 带有测温绕组的变压器及变压器温升在线测量的方法 |
| CN202330586U (zh) * | 2011-11-17 | 2012-07-11 | 东莞市广安电气检测中心有限公司 | 一种全自动电力变压器温升试验系统 |
Non-Patent Citations (1)
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| 变压器绕组温升的测量;孙禄明;《电子质量》;20051231(第11期);第56-57页 * |
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