CN104678980A - 变压器温控器检验仪 - Google Patents

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李新平
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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols

Abstract

一种变压器温控器检验仪，它包括向校验温控器输出的标准热源和交直流电流源；它还包括检测系统，检测系统从被检验温控器中获取电气数值、温度数值以及开关量数值并对上述数据进行直接显示；同时，检测系统还获取电热元件工作电流Is，并根据Is调整标准热源的温度以及交直流电流源的大小。本发明变压器温控器综合校验仪采用实时闭环反馈技术，根据试验参数，装置可以同时向被校验温控器设定输出热工量和电气量真实模拟变压器油温和变压器二次绕组产生的负荷电流，真实反映变压器实际工作状况。

Description

变压器温控器检验仪
技术领域
本发明涉及一种检验装置，具体地说涉及一种对变压器温控器进行检验的装置。
背景技术
变压器温控器是为测量和控制变压器绕组温度而设计的专用仪表。它不仅用于测量变压器绕组的温度，还兼有变压器冷却系统的启动、停止、预告信号报警和事故跳闸等多项功能，以实现对变压器运行工况的远程监测与控制。为保证温控器各项功能的正常发挥，要根据变压器的运行状况对其定期进行检验，以判断示值误差、回程误差、设定点误差、切换差等技术指标是否合格。变压器用绕组温控器在实际校验过程中也遇到了一些问题，具体如下：
1、示值校验偏差大：即温控器超出规程规定的温度计示值最大允许误差，示值校验结果不合格；
2、接点切换差超差；
3、接点工作读数存有差异；
4、不具备温度值直接显示输出能力，也不能直观地对远方监测温度指示仪表进行对比校验。
发明内容
本发明的目的是提供一种输出信号种类多、测量精确、以及具备远程监控功能的变压器温控器检验仪。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种变压器温控器检验仪，它包括向校验温控器输出的标准热源和交直流电流源；它还包括与标准热源和交直流电流源相连接的检测系统，所述的检测系统从被检验温控器中获取电气数值、温度数值以及开关量数值并对上述数据进行直接显示；同时，检测系统还获取电热元件工作电流Is，并根据电热原件工作电流Is调整标准热源的温度以及交直流电流源的大小。
所述的检测系统包括微处理器以及与微处理器相连接的CPLD，CPLD一端通过隔离电路I连接F频率输出电路、直流电压输出电路、直流电流输出电路、交流电压输出电路、交流电流输出电路和电阻输出电路；CPLD另一端通过隔离电路II连接直流输入测量电路、反馈量输出电路以及串口通讯电路。
在检测系统中还设有过载短路保护电路和过载开路保护电路。
采用上述技术方案的本发明，变压器温控器综合校验仪采用实时闭环反馈技术，根据试验参数，装置可以同时向被校验温控器设定输出热工量和电气量真实模拟变压器油温和变压器二次绕组产生的负荷电流，真实反映变压器实际工作状况。而被校验温控器实时输出的不同类型电气量或开关量信号(直流电流、电压或电阻值及信号动作接点)都能够立即在综合校验装置的检测系统中反映出来(电气量、温度值数据通过装置面板的仪表显示数值，开关量接点通过红色指示灯、音响报警信号或外接接点反映)，根据检测系统反映的实际数值又可以随时数控调整标准热源或交直流电流源的输出量，达到不同状态下的最佳试验效果。
总之，本发明采用实时闭环反馈技术，利用专用高精度温度校准仪配合恒温液槽，制造一个稳定、均匀的自动调整控制温度场与采用表源一体技术、ATS（自动控制系统）测量技术的高精度多功能一体化交直流电源共同真实模拟现场实际工况，实现了各类变压器温控器检验工作。解决了以往因没有专用检验设备无法进行变压器绕组温控器检验的实际工作困难，消除了电测仪表专业技术监督工作中的一个盲点，为变压器绕组温控器检验工作提供了一种切实可行的技术方案和精确可靠的检验设备。
附图说明
图1为本发明的工作原理框图。
图2为本发明中检测系统的硬件电路图。
图3为本发明中交流电压输出电路的电路图。
图4为本发明中交流电流输出电路的电路图。
图5为本发明中直流电压输出电路的电路图。
图6为本发明中直流电流输出电路的电路图。
图7为本发明中电压源短路检测与保护电路图。
图8为本发明中直流电流源开路检测与保护电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种变压器温控器检验仪，它包括向校验温控器输出的标准热源和交直流电流源；它还包括与标准热源和交直流电流源相连接的检测系统，上述的检测系统从被检验温控器中获取电气数值、温度数值以及开关量数值并对上述数据进行直接显示；同时，检测系统还获取电热元件工作电流Is，并根据电热原件工作电流Is调整标准热源的温度以及交直流电流源的大小。
具体地说，本发明采用闭环反馈技术原理设计，在全封闭铝合金箱体内整合热工及电测仪表、交直流电流电压源、标准热源系统、其它附件装置后具备对各种输出形式的变压器油面温控器、绕组温控器、热电阻等设备的现场及试验室综合校验能力，并实现校验工作的完整闭环反馈控制，确保检验精度要求。本发明同时向被校验温控器设定输出热工量和电气量真实模拟变压器油温和变压器二次绕组产生的负荷电流，真实反映变压器实际工作状况。而被校验温控器实时输出的不同类型电气量或开关量信号(直流电流、电压或电阻值及信号动作接点)都能够立即在综合校验装置的检测系统中反映出来(电气量、温度值数据通过装置面板的仪表显示数值，开关量接点通过红色指示灯、音响报警信号或外接接点反映)，根据检测系统反映的实际数值又可以随时数控调整标准热源或交直流电流源的输出量，达到不同状态下的最佳试验效果。
如图2所示，检测系统包括微处理器以及与微处理器相连接的CPLD，CPLD一端通过隔离电路I连接F频率输出电路、直流电压输出电路、直流电流输出电路、交流电压输出电路、交流电流输出电路和电阻输出电路；CPLD另一端通过隔离电路II连接直流输入测量电路、反馈量输出电路以及串口通讯电路。
本发明中源工作原理为：CPLD控制信号发生器，通过DA产生特定频率的正弦波信号。受CPU/CPLD控制的幅值调节电路调节输出的幅度，将正弦波信号放大，经隔离变压器变压输出，经过与量程对应的继电器矩阵选择，将电压输出到电压输出红黑端子。同时，系统从电压红黑输出端进行输出采样，将输出反馈给输出控制电路，通过误差放大，负反馈调节，使输出保持稳定。
源调节部分DAC采用高线性度的18BIT(交流部分16BIT)使调节精细而连续。
本发明中测量部分工作原理为：设备对反馈回的电压经精密电阻矩阵分压，得到信号电平的反馈量，设备交流部分采用18bit高精度逐次逼近式ADC, 直流部分采用24bit高精度⊿∑ ADC，反馈信号经A/D转换，有效值计算嵌入式软件再结合仪器量传校准数据，计算得到当前输出电压的测量值显示在设备屏幕上，真正实现表源一体化。
标准源：设备直接输出一定量值后，与用户给定值作比较，调节输出，直到输出误差小于等于当前量程的精度值，此时主显框显示值为用户给定值。
输出源：设备直接输出一定量值，而不与用户给定值做比较，此时主显框显示输出量的测量值。
设备提供标准源与输出源两种方式，标准源方式使得调节更加快捷直观，标准源方式减少用户调节输出的工作和细度，将微调工作交给设备自动完成。输出源方式提供了对设备源稳定度的直接观察，对输出值提供了额外的调节细度。
另外，检测系统中还设有过载短路保护电路和过载开路保护电路。上述交流电压，过载信号能在一个周期内被检测并作出短路保护动作，有效保护设备。其他功能如直流电压，交、直流电流也同样具有可靠的过载保护功能。
此外，隔离的电压输出功能，能够对设备操作人员提供了最大限度的保护。采用合理的结构设计，降低整机温升，并使得整机温度基本均衡。关键元器件降额使用，使设备能保障长期的稳定度与精度。

Claims (3)

1.一种变压器温控器检验仪，其特征在于，它包括向校验温控器输出的标准热源和交直流电流源；它还包括与标准热源和交直流电流源相连接的检测系统，所述的检测系统从被检验温控器中获取电气数值、温度数值以及开关量数值并对上述数据进行直接显示；同时，检测系统还获取电热元件工作电流Is，并根据电热原件工作电流Is调整标准热源的温度以及交直流电流源的大小。
2.根据权利要求1所述的变压器温控器检验仪，其特征在于：所述的检测系统包括微处理器以及与微处理器相连接的CPLD，CPLD一端通过隔离电路I连接F频率输出电路、直流电压输出电路、直流电流输出电路、交流电压输出电路、交流电流输出电路和电阻输出电路；CPLD另一端通过隔离电路II连接直流输入测量电路、反馈量输出电路以及串口通讯电路。
3.根据权利要求1所述的变压器温控器检验仪，其特征在于：在所述的检测系统中还设有过载短路保护电路和过载开路保护电路。
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