CN107407705A - 变压器测试装置和变压器测试方法 - Google Patents

Abstract

一种变压器测试装置(10)，包括输出端(31～33)，该输出端(31～33)用于将所述变压器测试装置以可释放的方式连接至变压器(50)的多个相的绕组。该变压器测试装置还包括多个源(21～23)，该多个源中的每个源均用于生成测试信号。该变压器测试装置还包括开关矩阵(40)，该开关矩阵(40)连接于所述多个源(21～23)和所述输出端(31～33)之间。

Description

变压器测试装置和变压器测试方法

技术领域

本发明涉及一种变压器测试装置及变压器测试方法。本发明尤其涉及用于测试三相变压器的此类装置和方法。

背景技术

变压器用作供电系统的部件。变压器可用于将高压侧的第一电压值转化为低于该第一电压值的低压侧的第二电压值。

举例而言，为了确保操作可靠性、驱动以及其他目的，需要通过变压器测试确定变压器的性能，在该变压器测试中，以测量方式确定变压器的一个或多个特征变量。此类变压器测试例如包括静态电阻测定，动态电阻测定，变压比测定，和/或泄漏阻抗或泄漏电感的测定。在测量静态电阻时，可向变压器的绕组馈送直流电流，然后可测量其电压。在测量动态电阻时，可在测量过程中利用分接开关对变压器的变压比进行切换，然后可对电压、电流和/或电阻进行检测和评估。例如，可从所测参数的概况中得出关于所述分接开关状态的结论。

变压器测试装置可用于测量三相变压器。为了实现不同测量时的灵活性，传统上可实施重新分配布线。然而，这种方式增加了变压器测试所需的人力和时间成本。此外，也可将变压器测试装置与外部单元联合使用，其中，该外部单元连接于所述变压器测试装置和待测试变压器之间。然而，这种方式不但造成变压器测试装置和外部单元之间发生连接错误的风险，而且同样导致人力和时间成本的增加。

发明内容

因此，需要一种可有效且灵活实施变压器测试的装置和方法，尤其需要一种在测试信号的输出方面具有更大灵活性的三相变压器的测试装置和方法。

本发明各例示实施方式描述了一种用于测试变压器的变压器测试装置和方法，其中，所述变压器测试装置除了包括用于生成测试信号的多个源之外，还包括开关矩阵。该开关矩阵受控制以对所述多个源进行选择性组合。

所述变压器测试装置可实现所述多个源的串联连接，以将具有更大幅度的电压的测试信号输出至所述变压器的各个相当中的一个相。所述变压器测试装置可实现所述多个源的并联连接，以将具有更大幅度的电流的测试信号输出至所述变压器的各个相当中的一个相。

由于可将不同的源的测试信号以不同方式分配至多个输出端，因此上述变压器测试装置可在测试过程中实现更高的灵活性。举例而言，当为了实现目标测量精确度而需要通过提升测试信号时，可通过对多个源进行组合而选择性地为所述各个相当中的至少一个相提升测试信号。

根据一种例示实施方式的变压器测试装置包括用于将所述变压器测试装置以可断开的方式连接至变压器的多个相的绕组的输出端。该变压器测试装置包括多个源，该多个源中的每个源分别用于生成测试信号。该变压器测试装置包括连接于所述多个源和所述输出端之间的开关矩阵。

所述开关矩阵可受控制以将所述多个源串联连接。

所述开关矩阵可受控制以将所述多个源并联连接。

所述开关矩阵可包括多个可控开关装置。该可控开关装置可包括一个或多个继电器。该可控开关装置可包括一个或多个功率晶体管。

所述变压器测试装置可包括用于控制所述开关矩阵的控制单元，该控制单元连接至所述开关矩阵的至少一个可控开关装置。

所述变压器测试装置可包括壳体，其中，所述多个源和所述开关矩阵设于该壳体内。

所述控制单元可用于驱动所述开关矩阵，以使得在该开关矩阵的第一状态下，所述多个输出端当中的每个输出端均以导电方式仅连接至一个相应的源，以及在所述开关矩阵的第二状态下，所述多个输出端当中的至少一个输出端连接至至少两个不同的源。

所述控制单元可用于根据在用户界面处所接收到的输入，对所述开关矩阵进行控制。

所述用户界面可用于实现在所述变压器的三个相的同时测试与该变压器的仅一个相的测试之间作出选择。

所述多个源当中的每个源均可用作电压源。

所述多个源当中的每个源均可用作电流源。

所述多个源当中的每个源均可受控制以选择性地作为电压源或电流源。

所述源可用于生成本身为交变信号的测试信号。

所述源可用于生成本身为直流电流信号或直流电压信号的测试信号。

所述变压器测试装置可包括至少一个可控开关，以将所述变压器的高压侧或低压侧的至少一个相短路。所述可控开关可集成至所述开关矩阵内。

所述变压器测试装置可包括至少三个互不相同的源。所述变压器测试装置可仅包括三个互不相同的源，以实现三相变压器所有相的相互独立的测试。

所述变压器测试装置可用于连接至所述变压器的高压侧，以向所述各个相当中的至少一个相提供测试信号。

所述变压器测试装置可用于连接至所述变压器的低压侧，以向所述各个相当中的至少一个相提供测试信号。

所述开关矩阵可用于无需在所述变压器测试装置和所述变压器之间进行重新分配布线的情况下，便可将所述各源可选择性地连接至所述变压器的高压侧或低压侧。

所述变压器测试装置可包括用于检测所述变压器的测试响应的至少一个测量单元。所述变压器测试装置可包括用于检测所述变压器的多个相的测试响应的多个测量单元。

根据一种例示实施方式的系统包括：具有多个相的变压器；以及根据一种例示实施方式的变压器测试装置，该变压器测试装置通过所述输出端以可断开方式连接至所述变压器的多个相。

所述变压器可以为三相变压器。

所述变压器测试装置可连接至所述变压器的高压侧。

所述变压器测试装置可连接至所述变压器的低压侧。

根据一种例示实施方式，实施一种以具有输出端的变压器测试装置对具有多个相的变压器进行测试的方法，所述输出端用于以可断开方式将所述变压器测试装置连接至所述变压器。该方法包括，控制所述变压器测试装置的多个源，以使每个源分别生成测试信号。该方法包括，控制所述变压器测试装置的开关矩阵，从而以导电方式将所述变压器测试装置的至少一个输出端选择性地连接至一个或多个所述源。

该方法可由根据一种例示实施方式的变压器测试装置或系统实施。

在所述方法中，所述开关矩阵可受控制以将所述多个源串联连接。

在所述方法中，所述开关矩阵可受控制以将所述多个源并联连接。

在所述方法中，所述变压器测试装置可包括外壳，其中，所述多个源和开关矩阵设于该外壳内。

在所述方法中，所述变压器测试装置的控制单元可对所述开关矩阵进行驱动，以使得在该开关矩阵的第一状态下，所述多个输出端当中的每个输出端均以导电方式仅连接至一个相应的源，而且在所述开关矩阵的第二状态下，所述多个输出端当中的至少一个输出端接收由至少两个不同的源产生的测试信号。

在所述方法中，所述控制单元可根据在用户界面处所接收到的输入，对所述开关矩阵进行控制。

在所述方法中，可在所述用户界面处接收用于在所述变压器的三个相的同时测试及该变压器的仅一个相的测试之间作出选择的用户输入。

在所述方法中，所述多个源当中的每个源均可用作电压源。

在所述方法中，所述多个源当中的每个源均可用作电流源。

在所述方法中，所述多个源当中的每个源均可被驱动为可选择性地作为电压源或电流源。

所述方法可包括以所述变压器测试装置的可控开关将所述变压器的高压侧或低压侧的至少一个相短路。该可控开关可集成于所述开关矩阵内。

在所述方法中，所述变压器测试装置可包括至少三个相互不同的源。所述变压器测试装置可仅包括三个相互不同的源，以实现三相变压器所有相的相互独立的测试。

在所述方法中，所述变压器测试装置可连接至所述变压器的高压侧。

在所述方法中，所述变压器测试装置可连接至所述变压器的低压侧。

所述方法可包括，以所述变压器测试装置的测量单元对所述变压器的至少一个测试响应进行检测。

所述方法可包括，以所述变压器测试装置的多个测量单元对所述变压器的多个相的测试响应进行检测。

在各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法中，多个源可相互组合，无需为此目的在所述变压器测试装置和所述变压器之间设置其他单元。

各例示实施方式的所述变压器测试装置、系统和方法可实现多种不同效果。其可缩短测试时间。其尤其可在无需额外重新分配布线的情况下，实现灵活性。

实际中所使用的变压器具有多种不同的构造。因此，这些变压器的特性也相应地各有差异。上述各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法可对具有多种不同的构造的各种各样的变压器进行测试。

上述各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法还可通过相应调节测量电流和/或测量电压而提高特征变量的测定精确度。

上述各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法可实现更高的变压器测试自动化。

附图说明

以下，根据优选实施例并参考附图，对本发明进行更加详细的说明。附图中，相同附图标记表示相同元件。

图1所示为根据一种例示实施方式的变压器测试装置。

图2所示为包括根据一种例示实施方式的变压器测试装置的系统。

图3所示为根据一种例示实施方式的变压器测试装置。

图4所示为根据一种例示实施方式的变压器测试装置。

图5所示为根据一种例示实施方式的变压器测试装置。

图6所示为包括根据一种例示实施方式的变压器测试装置的系统。

图7为根据一种例示实施方式的方法的流程图。

图8为根据一种例示实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

以下，根据优选实施例并参考附图，对本发明进行更加详细的说明。附图中，相同的附图标记表示相同或类似元件。附图为本发明各种实施方式的示意图。附图中所示的元件不一定按真实比例示出。相反，附图中不同元件的呈现方式在于使得本领域技术人员可清楚了解其功能和目的。

附图中所呈现的功能单元和元件之间的连接和联结也可实施为间接性的连接或联结。连接或联结可实施为有线或无线的形式。

以下，将对以变压器测试装置实施变压器测试的装置和方法进行详细说明。该变压器可以为高压或中压供电系统的变压器。该变压器可以为安装于发电厂或变电站内的变压器。所述变压器测试装置可以为可实现在已安装的变压器上实施所述变压器测试的移动装置。

所述变压器测试装置用于连接至所述变压器的至少一个相，优选为多个相。如以下将进一步详述的，所述变压器测试装置包括多个源。通过开关矩阵，可为所述变压器的多个相当中的每个相选择性地提供相应测试信号，其中施加至不同的相的各测试信号由不同源生成。通过驱动所述开关矩阵，可实现所述多个源之间的串联或并联等连接方式，以使得多个测试信号可相互结合并施加至所述各相当中的某一相。

所述变压器测试装置包括开关矩阵，该开关矩阵可包括多个可控开关装置，每个该可控开关装置可以为用于在控制电路的控制下切换负载电路的继电器或其它开关。每个该可控开关装置可以为绝缘栅极双极晶体管(IGBT)或场效应晶体管(FET)，或者可包含有IGBT或FET。

所述开关矩阵可被自动驱动。举例而言，当所述各相中的一相需要提高测试信号幅度时，可自动驱动所述开关矩阵。

图1所示为根据一种例示实施方式的变压器测试装置10。该变压器测试装置10可以为三相变压器测试装置。

变压器测试装置10具有外壳11，该外壳上设有多个输出端30，以向变压器的不同相施加测试信号。

变压器测试装置10具有多个源20。举例而言，外壳11内可集成三个源21～23或三个以上的源。源21～23可以相互隔开的方式设置于外壳11内。一个或多个源21～23可以为电流源，该电流源可控制为生成作为测试信号的直流电流和/或交流电流。一个或多个源21～23可控制为生成具有多个不同频率的交流电流作为测试信号。一个或多个源21～23可以为电压源，该电压源可控制为生成作为测试信号的直流电压和/或交流电压。一个或多个源21～23可控制为生成具有多个不同频率的交流电压作为测试信号。

源21～23可运行于不同的操作模式下，例如，其可作为电流源或电压源，以及/或者作为随时间恒定的信号或交变信号的源。

变压器测试装置10包括连接于源21～23和输出端31-34之间的开关矩阵40。如以下将进一步描述的，开关矩阵40可控制为将由多个不同的源21～23生成的测试信号相互结合。

开关矩阵40可控制为使得，在可对变压器的不同相进行并行测试的第一状态下，多个输出端31-33当中的每个输出端均分别具有由源21～23当中的一个对应源所生成的测试信号。举例而言，在所述第一状态下，可在第一输出端31输出由第一源21生成的信号。在所述第一状态下，可在第二输出端32输出由第二源22生成的信号。在所述第一状态下，可在第三输出端33输出由第三源23生成的信号。开关矩阵40可控制为使得，在所述第一状态下，所述多个源21～23中的每个源的信号均仅确切传递至输出端31-33当中的一个输出端，从而使得输出端31-33当中的每个输出端以导电方式连接至多个源21～23当中的一个不同的源。

开关矩阵40可控制为使得，在第二状态下，幅度增大的测试信号可经输出端31-33当中的至少一个输出端输出。在所述第二状态下，至少一个其他输出端可不以导电方式连接至源21～23当中的任何一个源。举例而言，在所述第二状态下，由至少两个源21～23的串联或并联体所生成的信号可在第一输出端31输出。在开关矩阵40的所述第二状态下，由所有源21～23的串联或并联体所生成的信号可在第一输出端31输出。在所述第一状态下，开关矩阵40可断开第二输出端32和/或第三输出端33与每个源21～23的连接。

变压器测试装置10可包括其他单元，例如，用于检测作为对所述测试信号的反应的测试响应的一个或多个测量单元。变压器测试装置10可包括对开关矩阵40进行自动电气控制的控制单元12。控制单元12还可用于控制所述多个源21～23。

变压器测试装置10可包括用于对所述变压器的测试响应进行评估的评估单元，该测试响应由所述一个或多个测量单元检测。控制单元12和/或所述评估单元的功能可由处理器或其他集成半导体电路实现。

变压器测试装置10可包括用户界面13。用户界面13可以为图形用户界面。用户界面13允许用户作出所需的选择，以确定是否由开关矩阵40对所述多个源21～23进行串联或并联，而且在确定连接时，以何种时间顺序进行。

图2为系统1的示意图，该系统包括变压器测试装置10和变压器50。变压器50可以为高压或中压供电系统的变压器。变压器50可以为安装于发电厂或变电站内的变压器50。变压器测试装置10可以为允许在已安装的变压器50上实施所述变压器测试的移动装置。

变压器50可以为三相变压器。所述变压器具有在高压侧具有绕组51、低压侧具有绕组52和芯53的相。该变压器还具有在高压侧具有绕组54、低压侧具有绕组55和芯56的另一相。该变压器还具有在高压侧具有绕组57、低压侧具有绕组58和芯59的又一相。

变压器测试装置10的多个端30连接至变压器50的多个相。举例而言，端31-33当中的每个端可分别仅连接至变压器50的各个相当中的一个相，通过这些端，所述变压器测试装置可输出测试信号。

由于集成至变压器测试装置10的开关矩阵40可实现不同源21～23之间的组合，因此连接至输出端31-33的线路可直接连接至所述变压器。变压器测试装置10和变压器50之间无需设置外部单元。

变压器测试装置10具有可集成至外壳11内的一个或多个测量单元14。变压器测试装置10可设置为使得，无需断开和/或变更变压器测试装置10和变压器50之间的连接，便可实施不同的测量。该不同测量可在无需对测试样品进行重新分配布线的情况下便可实施。所述测量可由变压器测试装置10以完全或部分自动的方式实施，即不同测量之间无需用户参与。

变压器测试装置10可用于对变压器50实施一种或多种测量，该测量选自于短路阻抗测量，绕组电阻测量，变压测量，退磁度测量和/或泄漏电感测量组成的组。

举例而言，变压器测试装置10可实施变压测量，为此目的，各个源21～23均可作为交流电压源。其中，可对所述绕组51，54，57的电压进行检测。举例而言，可通过测量单元14对低压侧的绕组52，55，58的电压进行检测。变压器测试装置10可根据电压之比测定每一相的变压比。

作为替代或补充，变压器测试装置10可用于实施短路阻抗测量。为此目的，各个源21～23均可作为交流电流源。集成至变压器测试装置10内的可控开关装置(图2中未示出)可连接至绕组51，54，57当中的一个，而且可被驱动为使得相应绕组被自动短路。为了确定短路阻抗，可对所述绕组上发生的交流电压降进行检测。

作为替代或补充，变压器测试装置10可用于实施绕组电阻测量。该电阻测量可以为静态电阻测量。其中，可对绕组51，54，57当中的一个绕组的绕组电阻进行测定。在测定绕组电阻时，每个源21～23均可作为直流电流源。可通过第一测量单元14对绕组51，54，57的电压进行测量。在实施所述绕组电阻测量时，所述直流电流可实施至各相的铁芯53，56，59均达到饱和。

在实施至少一个或多个所述测量时，变压器测试装置10可以以串联或并联的方式将所述多个源21～23自动互连，以增大所施加的测试信号的幅度。通过这种方式，可实现更加精确的测量结果。

在实施所述测量当中的至少另一测量时，变压器测试装置10可对开关矩阵40进行控制，以使得源21～23不以串联或并联的方式互连。为了减少变压器测试所需的总时间，可以以时间上重叠的方式，尤其以同时的方式对不同的相进行测量。

有各种不同技术可用于确定是否要将开关矩阵40控制为使得多个源21～23以串联或并联的方式互连。举例而言，根据可由自动设定或由用户方式设定的测量的设定点精确度，控制单元12可确定是否要将多个源21～23以串联或并联的方式互连。之后，便可在变压器50的不同相上相继实施相应的测量。作为替代或补充，用户界面13上的用户输入可确定是否将多个源21～23以串联或并联的方式互连，以及在确定互连时，针对何种测量进行互连。作为替代或补充，根据变压器50的测试响应，控制单元12可自动确定是否需要提高所述测试信号的幅度，以及是否为此目的要将所述多个源21～23以串联或并联的方式互连。

所述开关矩阵可具有各种不同构造。以下，参考图3～图5，对例示构造进行更加详细的说明。

图3为根据一种例示实施方式的变压器测试装置40的开关矩阵40的示意图。

开关矩阵40具有多个可控开关装置41～44。可控开关装置41～44中的每一个均可以为在控制电路的控制下切换负载电路的继电器或其它开关。每个该可控开关装置可以为绝缘栅极双极晶体管(IGBT)或场效应晶体管(FET)，或者可包含有IGBT或FET。

输出端34可作为用于多个相的共同端。输出端34可接地或用作其他形式的电流吸收端。每个其他输出端31～33可连接至变压器50的不同相的绕组。

第一源21具有两个端。第一源21的第一端通过第一可控开关装置41连接至第一输出端31。第一源21的第一端通过第二可控开关装置42连接至第三输出端33。第一源21的第二端连接至输出端34。

第二源22具有两个端。第二源22的第一端经第三可控开关装置43连接至第二输出端32。第二源22的第一端经第四可控开关装置44连接至第三输出端33。第二源22的第二端连接至输出端34。

第三源23具有两个端。第三源23的第一端连接至第三输出端33。第三源23的第二端连接至输出端34。

具有开关矩阵40的所述变压器测试装置的用途并不限于所述变压器具有初级侧星形连接的情形。举例而言，所述方法和装置还可用于所述各相以三角构型互连的情形。

开关矩阵40可用于在不同相之间选择性地切换所述源。作为替代或补充，开关矩阵40用于将所述源可选择性地连接至所述变压器的初级侧或次级侧。

通过驱动第一可控开关装置41和第二可控开关装置42，可选择性地将第一源21与第三源23并联。当第一可控开关装置41受控制闭合，且第二可控开关装置42受控制打开时，由第一源21生成的第一测试信号经第一输出端31施加至变压器50的第一相。当第一可控开关装置41受控制打开，且第二可控开关装置42受控制闭合时，由第一源21生成的第一测试信号与由第三源23生成的第三测试信号相结合，并可选择性地与由第二源22生成的第二测试信号相结合，以通过第三输出端33提供用于对变压器50的第三相进行测试的信号。

通过驱动第三可控开关装置43和第二可控开关装置42，可选择性地将第二源22与第三源23并联。当所述第三可控开关装置43受控制闭合，且所述第四可控开关装置44受控制打开时，由第二源22生成的第二测试信号经第二输出端32施加至变压器50的第二相。当第三可控开关装置43受控制打开，且第四可控开关装置44受控制闭合时，由第二源22生成的第二测试信号与由第三源23生成的第三测试信号相结合，并可选择性地与由第一源21生成的第一测试信号相结合，以通过第三输出端33提供用于对变压器50的第三相进行测试的信号。

通过驱动可控开关装置41～44，可将第一源21，第二源22和第三源23并联。如此，举例而言，当21～23用作电流源时，可输出具有更大电流幅度的测试信号，以提高测试的精确度。

开关矩阵40可包括另一可控开关装置，该可控开关装置允许由第一源21，第二源22和第三源23的并联体所生成的信号能够选择性地施加至变压器50的各个不同的相当中的每一个相。

开关矩阵40可包括另一可控开关装置，该可控开关装置允许由第一源21，第二源22和第三源23的并联体所生成的信号能够选择性地施加至所述变压器的高压侧或低压侧。

图4为根据一种例示实施方式的变压器测试装置10的开关矩阵40的示意图。开关矩阵40设置为使得所述多个源21～23可以以串联的方式互连。

开关矩阵40具有多个可控开关装置61～66。可控开关装置61～66中的每一个可分别为在控制电路的控制下切换负载电路的继电器或其它开关。每个该可控开关装置可以为绝缘栅极双极晶体管(IGBT)或场效应晶体管(FET)，或者可包含有IGBT或FET。

输出端34用作多个相的共同端，以用来定义参考电位。输出端34可接地或连接至其他参考电位。每个其他输出端31～33可分别连接至变压器50的不同相的绕组。

第一源21具有两个端。第一源21的第一端连接至第一输出端31。第一源21的第二端通过第一可控开关装置61连接至第二源22的第一端。第一源21的第二端通过第二可控开关装置62连接至输出端34。

第二源22具有两个端。第二源22的第一端通过第五可控开关装置65连接至第二输出端32。第二源22的第二端通过第三可控开关装置63连接至第三源23的第一端。第二源22的第二端通过第四可控开关装置64连接至输出端34。

第三源23具有两个端。第三源23的第一端通过第六可控开关装置66连接至第三输出端33。第三源23的第二端连接至输出端34。

通过驱动开关矩阵40的可控开关装置61～65，两个或两个以上的源21～23可选择性地以串联的方式互连。

举例而言，开关矩阵40被驱动为使得：第一开关装置61打开，第二开关装置62闭合，第三开关装置63打开，第四开关装置64闭合，第五开关装置65闭合，第六开关装置66闭合。如此，可使得：第一源21的第一测试信号经第一输出端31提供至所述变压器的第一相；第二源22的第二测试信号经第二输出端32提供至所述变压器的第二相；第三源23的第三测试信号经第三输出端33提供至所述变压器的第三相。

开关矩阵40被驱动为使得：第一开关装置61闭合，第二开关装置62打开，第三开关装置63打开，第四开关装置64闭合，第五开关装置65打开，第六开关装置66闭合。如此，可使得第一源21和第二源22以串联的方式连接。第一源21的第一测试信号和第二源22的第二测试信号结合后形成的信号可通过第一输出端31施加至所述变压器的第一相。

开关矩阵40被驱动为使得：第一开关装置61闭合，第二开关装置62打开，第三开关装置63闭合，第四开关装置64打开，第五开关装置65打开，第六开关装置66打开。如此，可使得第一源21，第二源22和第三源23以串联的方式连接。第一源21的第一测试信号，第二源22的第二测试信号和第三源23的第三测试信号结合后形成的信号可通过第一输出端31施加至所述变压器的第一相。

通过驱动可控开关装置61～66，可将第一源21，第二源22和第三源23串联连接。如此，举例而言，当21～23用作电压源时，可输出具有更大电压幅度的测试信号，以提高测试的精确度。

开关矩阵40可包括另一可控开关装置，如图5所示，该可控开关装置允许由第一源21，第二源22和第三源23的串联体所生成的信号能够选择性地施加至变压器50的各个不同的相当中的每一个相。

具有开关矩阵40的所述变压器测试装置的用途并不限于所述变压器具有初级侧星形连接的情形。举例而言，所述方法和装置还可用于所述各相以三角构型互连的情形。

开关矩阵40可用于在不同相之间选择性地切换所述源。作为替代或补充，开关矩阵40用于将所述源可选择性地连接至所述变压器的初级侧或次级侧。

图5为根据一种例示实施方式的变压器测试装置10的开关矩阵40的示意图。开关矩阵40用于使得所述多个源21～23可以以串联的方式互连。源21～23的串联体的输出信号可选择性地通过其他开关装置67～69传递至所述输出端31～33当中的每一端。

开关矩阵40具有多个可控开关装置61～66，其构造可与以上参考图4所作的描述相同。此外，开关矩阵40具有第七可控开关装置67，第八可控开关装置68以及第九可控开关装置69。可控开关装置61～69中的每一个可分别为在控制电路的控制下切换负载电路的继电器或其它开关。每个该可控开关装置可以为绝缘栅极双极晶体管(IGBT)或场效应晶体管(FET)，或者可包含有IGBT或FET。

第一源21，第二源22和第三源23的串联可例如通过如下方式实现：开关矩阵40被驱动为使得，第一开关装置61闭合，第二开关装置62打开，第三开关装置63闭合，第四开关装置64打开，第五开关装置65打开，第六开关装置66打开。

当第九可控开关装置69闭合，且第七可控开关装置67和第八可控开关装置68打开时，源21～23的串联体的输出信号通过第一输出端31施加至所述变压器的第一相。

当第七可控开关装置67闭合，且第八可控开关装置68和第九可控开关装置69打开时，源21～23的串联体的输出信号通过第二输出端32施加至所述变压器的第二相。

当第八可控开关装置68闭合，且第七可控开关装置67和第九可控开关装置69打开时，源21～23的串联体的输出信号通过第三输出端33施加至所述变压器的第三相。

通过驱动开关矩阵40，可生成源21～23的串联体，该串联体的输出信号可相继馈送至所述变压器的各不同的相中的每一个相。

开关矩阵40还可具有多种其他构造。举例而言，开关矩阵40可具有与以上参考图3所作的描述相同的可控开关装置41～44，以及与以上参考图4及图5所作的描述相同的可控开关装置61～66或61～69，从而可选择性地生成源21～23的并联连接或串联连接。对于源21～23既可作为电压源也可作为电流源的情形而言，这一构造尤为有利。

开关矩阵40内可集成其他可控开关，或者在开关矩阵40之外还设置其他可控开关。举例而言，可通过在变压器测试装置10内集成一个或多个可控开关而将变压器50的高压侧的绕组和/或低压侧的绕组短路。

变压器测试装置10内可集成一个或多个可控开关，以将一个或多个源21～23，或者将并联或串联连接的一个或多个源可选择性地连接至变压器50的高压侧的至少一个绕组或变压器50的低压侧的至少一个绕组上。

图6为系统1的示意图，该系统包括一种根据例示实施方式的变压器测试装置10。变压器测试装置10具有用于连接至变压器50的高压侧和/或低压侧的绕组的端35～38。

可控开关49可集成至开关矩阵40内，或者可以在开关矩阵40之外进一步提供可控开关49。可控开关49设置于变压器测试装置10的外壳11内，并且可配置为短路开关。通过驱动可控开关49，变压器50的至少一个绕组可被短路。其中，可以以随时间变化的方式驱动可控开关49，以例如在变压器铁芯磁化后将作为对测试信号的反应而被检测的测试响应放大。

尽管图6中以例示方式仅示出一个可控开关49，但变压器测试装置10可具有多个此类用作短路开关的可控开关49。一个或多个短路开关可通过开关矩阵40连接至所述变压器的多个不同绕组。

变压器测试装置10可具有电压测量单元14或电流测量单元等不同测量单元。

图7为根据一种例示实施方式的方法70的流程图。方法70可由根据一种例示实施方式的变压器测试装置10自动实施。

在步骤71中，可实施测试程序的选择。该测试程序可包括对变压器50实施的所述一个或多个测量。该测试程序可以以用户定义的方式从多个测试程序中选出。

在步骤72中，对开关矩阵40进行控制。根据所选测试程序，可以以随时间变化的方式对开关矩阵40进行控制。开关矩阵40的可控开关装置可自动受控为使得，变压器测试装置10的两个，三个或三个以上的源在至少部分所述测试程序过程中串联组合。

步骤73包括对用于生成测试信号的源21～23进行控制。源21～23可受控为可选择性地生成直流电流，直流电压或交流电压。其中，也可以以随时间变化的方式生成不同测试信号。

对源21～23的驱动及对开关矩阵40的驱动可在时间上彼此协调。举例而言，在将源21～23用作电流源的测试程序的部分过程中，开关矩阵40可受控为使得源21～23并联连接。在将源21～23用作电压源的测试程序的部分过程中，开关矩阵40可受控为使得源21～23串联连接。

在步骤74中，可对变压器50的测试响应进行自动评估。该评估可包括绕组电阻的测定(在静态电阻测量时)，泄漏阻抗的测定，泄漏电感的测定，变压比的测定，或者这些特征变量当中的两个或两个以上的组合的测定。

在所述测试程序过程中，开关矩阵40可切换一次或多次。

图8为根据一种例示实施方式的方法80的流程图。方法80可由用于对包括分接开关的变压器进行测试的变压器测试装置10自动实施。

在步骤81中，将变压器测试装置10以可断开方式连接至变压器50。

在步骤82中，变压器测试装置10可接收用户输入。该用户输入可对测试程序进行选择。所述用户输入可确定是否在所述测试程序的部分过程中，将变压器测试装置10的多个源21～23串联或并联组合。

在步骤83中，可检验是否需要将施加至所述变压器的多个相当中的某一个相的测试信号的电平选择性地升高。该检验可根据步骤81中所接收的用户输入实施。作为补充或替代，该检验可根据变压器50的测试响应实施。举例而言，当根据测试响应所获得的测量变量的测量精确度未实现可以以用户定义的方式预定义的设定精确度时，变压器测试装置10可判断需要通过将两个、三个或更多个源21～23以串联或并联的方式连接而提高所述测试信号的电平。当需要提高该电平时，方法进入步骤84；否则，进入步骤85。

在步骤84中，开关矩阵40可受控制为使得所述变压器测试装置的两个、三个或更多个源21～23串联或并联连接。电平提高后的所述测试信号可依次施加至所述变压器的不同相的绕组上。

在步骤85中，开关矩阵40可受控制为使得相应的测试信号以时间重叠的方式馈送至所述变压器的多个相的绕组上。

在步骤86中，可对测试响应进行评估。该测试响应的评估可包括绕组电阻的测定(当静态电阻测量时)，泄漏阻抗的测定，泄漏电感测定，变压比测定，或者这些特征变量当中的两个或两个以上的组合的测定。

在步骤87中，可将所述变压器测试装置与所述变压器断开。如此，所述变压器测试装置便可进行其他自动评估以及/或者将所述变压器测试的结果归档。

虽然以上已参考附图对例示实施方式进行了详细描述，但在其他例示实施方式中还可使用替代或额外特征。虽然以上描述了变压器测试装置与三相变压器的结合使用，然而根据各例示实施方式的所述装置和方法例如还可用于具有不同数目个相的变压器。

在所述装置，系统和方法中，所述各源可生成不同的测试信号。例如，各源当中的一个源可用作电压源，而各源当中的另一源可同时用作电流源。

虽然在以上例示实施方式中可自动执行包括对所述变压器的一个或多个特征变量进行测定的测试程序，但上述例示实施方式的所述变压器测试装置和方法也可在要求新的用户输入之前仅对所述变压器的一个特征变量进行测量时使用。

虽然上述变压器可安装于供电系统的发电厂或变电站内，但根据上述例示实施方式的所述变压器测试装置和方法也可用于更小的变压器。

根据各例示实施方式的所述变压器测试装置、系统和方法可实现多种不同效果。其可缩短测试时间。其尤其可在无需额外重新分配布线的情况下，实现灵活性。实际中所使用的变压器具有多种不同的构造。因此，这些变压器的特性也相应各有差异。上述各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法可对具有多种不同的构造的各种各样的变压器进行测试。上述各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法还可通过相应调节测量电流和/或测量电压而提高特征变量的测定的精确度。举例而言，通过所述开关矩阵，可选择性地增大测试信号的幅度。

上述各例示实施方式的变压器测试装置、系统和方法可在部分或全部自动的变压器测试过程中提高灵活性。

Claims (15)

1.一种变压器测试装置，其特征在于，包括：

多个输出端(31～33)，所述多个输出端(31～33)用于将所述变压器测试装置以可释放的方式连接至变压器(50)的多个相的绕组；

多个源(21～23)，其中，所述多个源(21～23)中的每个源(21～23)用于分别生成测试信号；以及

开关矩阵(40)，所述开关矩阵(40)连接于所述多个源(21～23)和所述多个输出端(31～33)之间。

2.如权利要求1所述的变压器测试装置，其特征在于，所述开关矩阵(40)可受控制以将所述多个源(21～23)串联连接。

3.如权利要求1或2所述的变压器测试装置，其特征在于，所述开关矩阵(40)可受控制以将所述多个源(21～23)并联连接。

4.如权利要求2或3所述的变压器测试装置，其特征在于，包括用于控制所述开关矩阵(40)的控制单元(12)，该控制单元连接至所述开关矩阵(40)的至少一个可控开关装置(41～44；61～66；61～69)。

5.如权利要求4所述的变压器测试装置，其特征在于，所述控制单元(12)用于驱动所述开关矩阵(40)，以使得在该开关矩阵(40)的第一状态下，所述多个输出端(31-33)当中的每个输出端均以导电方式仅连接至一个相应的源(21～23)，以及在所述开关矩阵(40)的第二状态下，所述多个输出端(31-33)当中的至少一个输出端连接至至少两个不同的源(21～23)。

6.如权利要求4或5所述的变压器测试装置，其特征在于，所述控制单元(12)用于根据在用户界面(13)处所接收到的输入，对所述开关矩阵(40)进行控制。

7.如权利要求6所述的变压器测试装置，其特征在于，所述用户界面(13)用于实现所述变压器(50)的三个相的同时测试与该变压器(50)的仅一个相的测试之间的选择。

8.如前述任何一项权利要求所述的变压器测试装置，其特征在于，所述多个源(21～23)当中的每个源(21～23)均用作电压源。

9.如前述任何一项权利要求所述的变压器测试装置，其特征在于，所述多个源(21～23)当中的每个源(21～23)均用作电流源。

10.如前述任何一项权利要求所述的变压器测试装置，其特征在于，所述多个源(21～23)当中的每个源(21～23)均可受控制以选择性地作为电压源或电流源。

11.如前述任何一项权利要求所述的变压器测试装置，其特征在于，所述变压器测试装置(10)包括至少一个可控开关(49)，以将所述变压器(50)的高压侧或低压侧的至少一个相短路。

12.如前述任何一项权利要求所述的变压器测试装置，其特征在于，所述变压器测试装置(10)包括至少三个互不相同的源(21～23)。

13.一种系统，其特征在于，包括：

具有多个相的变压器(50)；以及

如权利要求1至11当中任何一项所述的变压器测试装置(10)，该变压器测试装置通过所述多个输出端(31-33)以可释放的方式连接至所述变压器(50)的所述多个相。

14.一种以具有输出端(31-33)的变压器测试装置(10)测试具有多个相的变压器(50)的方法，所述输出端(31-33)用于以可释放的方式将所述变压器测试装置(10)连接至所述变压器(50)，其特征在于，该方法包括：

控制所述变压器测试装置(10)的多个源(21～23)分别生成测试信号；以及

控制所述变压器测试装置(10)的开关矩阵(40)，从而以导电方式将所述变压器测试装置的至少一个输出端(31-33)选择性地连接至一个或多个所述源(21～23)。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法由如权利要求1至12当中任何一项所述的变压器测试装置(10)实施。