CN108627725A - 一种特种变压器自动化测试平台及其测试方法 - Google Patents

一种特种变压器自动化测试平台及其测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及测试平台技术领域，具体涉及一种特种变压器自动化测试平台及其测试方法，包括操作台以及柜体；所述柜体包括中间变压器柜、电流传感器柜、接线柜、电容柜、总控制柜、调压器柜以及变频电源柜；所述操作台设有功率分析仪以及操作按钮；所述特种变压器自动化测试平台内设有PLC；通过上述设置提高测试现场的整洁度、采用自动化测量提高产品的测试效率与准确性，采用电容自动补偿降低电源端设备容量、采用变频调速来避免调压器电机惯性作用不容易调至要求电压的缺点，同时也保证了测试人员的人身安全。

Description

一种特种变压器自动化测试平台及其测试方法
技术领域
本发明涉及测试平台技术领域，具体涉及一种特种变压器自动化测试平台及其测试方法。
背景技术
特种变压器的范畴很广，每家生产厂家所定义包含的产品均有所区别，大至包括变压器类和电抗器类，又分单相与三相。电流从mA级到KA级，电压从V到KV，频率从Hz到kHz，容量从W到MW级，产品的有功功率损耗COSφ可能低至千分之一，要对这些各种电参数实现准确和自动化测量是变压器生产厂家必需要考虑的。
目前对这类特种变压器测量，一般是使用功率分析仪+万用表的型式，手工测量手工记录。在实际的测试过程中，现场往往杂乱无章，并且不同类型的变压器需要手工去选择电源设备，更换电压电流互感器，手工设置功率分析仪的接法及档位、手工调压、手工测量，这样一来生产效率非常低下，且人为操作容易出现安全事故，容易引起测量误差、人为误差等；另一方面，当使用调压器调压时由于转盘马达的惯性作用，很难将电压一次性调至所需要的电压；另一方面，当测量大容量电抗器时，对前端设备以及电网容量的需求会相当的大，因此现有的测量方法有待改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种特种变压器自动化测试平台，目的是为了提高测试现场的整洁度、采用自动化测量提高产品的测试效率与准确性、采用电容自动补偿降低电源端设备容量、采用变频调速来避免调压器电机惯性作用不容易调至要求电压的缺点，同时也保证了测试人员的人身安全。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种特种变压器自动化测试平台，包括操作台以及柜体；所述柜体包括中间变压器柜、电流传感器柜、接线柜、电容柜、总控制柜、调压器柜以及变频电源柜；所述操作台设有功率分析仪以及操作按钮；所述特种变压器自动化测试平台内设有PLC；
所述中间变压器柜包括中间变压器以及交流接触器KM4-KM7；所述交流接触器KM4以及交流接触器KM5均与中间变压器的输入端连接；所述交流接触器KM4与交流接触器KM5并联；所述交流接触器KM6以及交流接触器KM7均与中间变压器的输出端连接；所述交流接触器KM6与交流接触器KM7并联；
所述电流传感器柜内设有若干个电流传感器；
所述接线柜内设有电流负载接口、电流空载接口、电压采样线、交流接触器KM8-KM15以及与电压采样线连接的电压采样继电器S1-S6；所述交流接触器KM8-KM10的一端均与电流负载接口连接；所述交流接触器KM8-KM10的另一端均与交流接触器KM6连接；所述交流接触器KM11的一端与电流空载接口连接；所述交流接触器KM11的另一端与交流接触器KM4连接；所述交流接触器KM12-KM15的一端与功率分析仪连接；所述交流接触器KM12-KM15的另一端与电流传感器连接；
所述电容柜内设有若干个补偿电容器以及若干电容接触器；所述电容接触器的一端与补偿电容器连接；所述电容接触器的另一端与交流接触器KM4连接；
所述调压器柜内设有调压器；所述变频电源柜内设有变频电源；所述总控制柜分别通过调压器和变频电源与交流接触器KM4连接。
本发明进一步设置为，所述总控制柜内设有空气开关K1-K3以及交流接触器KM1-KM3；所述空气开关K1的一端与电网电压连接；所述空气开关K1的另一端与交流接触器KM1的一端连接；所述交流接触器KM1的另一端与空气开关K2的一端连接；所述空气开关K2的另一端通过交流接触器KM2后与调压器连接；所述交流接触器KM1的另一端与空气开关K3的一端连接；所述空气开关K3的另一端通过交流接触器KM3后与变频电源连接。
本发明进一步设置为，所述补偿电容器包括补偿电容C1-C18；所述电容接触器包括电容接触器J1-J18；所述交流接触器K1-K15、电容接触器以及电压采样继电器S1-S6均与PLC电性连接。
本发明进一步设置为，所述调压器的输入端设有转盘电机；所述转盘电机的输入端设有变频器；所述交流接触器KM4与交流接触器KM11之间设有保险管FU。
本发明进一步设置为，所述操作按钮包括变频器调压、调压器升压、调压器降压、调压器变频调速、电容档位选择、线电压相电压转换开关、总开关、仪器直通合闸、调压器直通合闸、大电流特性合闸、变频电源直通合闸、手动/自动测试转换开关、系统复位和报警开关。
本发明进一步设置为，所述交流接触器KM12-KM15之间电气互锁；所述交流接触器KM2-KM3之间电气互锁；所述交流接触器KM4-KM5之间电气互锁；所述交流接触器KM6-KM7之间电气互锁；所述交流接触器KM8-KM11之间电气互锁。
一种特种变压器测试方法，包括以下步骤：
A、根据预先所设定的被测变压器次级组数发送到PLC；
B、PLC根据被测变压器次级组数和被测变压器空负载测试情况确定电压采样继电器S1-S6的分合顺序；
C、当被测变压器短路测试时不测次级电压，电压采样继电器S1常闭，电压采样继电器S2-S6断开，从而得出测量数据；
D、当被测变压器空载测试时需测量各次级电压时，电压采样继电器S1-S6进行步骤E；
E、当被测变压器为1组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开,然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压后断开，电压采样继电器S3-S6保持常开；
F、当被测变压器为2组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，电压采样继电器S4-S6保持常开；
G、当被测变压器为3组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，电压采样继电器S5-S6保持常开；
H、当被测变压器为4组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S5采样记录第4组次级电压完成后断开，电压采样继电器S6保持常开；
I、当被测变压器为5组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S5采样记录第4组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S6采样记录第5组次级电压完成后断开。
一种特种变压器测试方法，包括手动测量程序以及自动化测量程序；所述手动测量程序包括以下步骤：
a1、被测变压器接线；根据被测变压器电压电流情况选择相应的电流接口,并接好连接线；
b1、选择手动测试；
c1、选择功率分析仪的内部量程；
d1、选择功率分析仪外部接线方式，通过操作台上的线电压相电压转换开关来选择；
e1、根据被测变压器电压电流情况选择相应的电源及传感器合闸；
f1、通过电容补偿来根据被测变压器电压、电流、频率大小调整电源输出电压至要求的值；
g1、记录相关数据，可手记录或自动记录；
h1、实验结束，将电源电压降至最低,按系统复位按钮,停止实验,断电,电容补偿归零。
本发明进一步设置为，所述自动化测量程序包括以下步骤：
a2、被测变压器接线；根据被测变压器电压电流情况选择相应的电流接口,并接好连接线；
b2、选择自动测试；
c2、选择功率分析仪的量程及档位；
d2、选择相应的电源及传感器合闸；
e2、设定好被测变压器电压或电流值、设定被测变压器次级电压组数、设定是否需要电容补偿后，开始测试后，设备自动调压加载至预先所设定的电压电流值；
f2、自动记录测试数据，自动调取功率分析仪的测试数据并填写至相应的测试报表中；
g2、实验结束，系统复位，发送指今至PLC控制器，PLC控制相应的交流接触器K1-K15、电容接触器以及电压采样继电器S1-S6动作，自动将电源电压降至最低,电容补偿归零,停止实验,系统主回路断电。
本发明进一步设置为，所述电容补偿包括电容接触器J1-J18；包括以下步骤：
一、在调压过程中，当升压至被测变压器一半电压或一半电流时开始第一次分批投入电容补偿；
二、投入第一组电容，PLC开始检测设备输出电流变化情况，若其输出电流变小则继续投入下一组电容，直至其输出电流增大时停止补偿。
三、继续升压至被测变压器额定电压或额定电流的90％时，第二次分批投入电容补偿；
四、投入第二组电容，PLC开始检测设备输出电流变化情况，若其输出电流变小则继续投入下一组电容，直至其输出电流增大时停止补偿；
五、再次升压或降压至被测变压器额定电压或额定电流时调压结束。
本发明的有益效果：1.本发明通过对功率分析仪和PLC数据通讯，进而对交流接触器KM1-KM15、电容接触器J1-J18、电压采样继电器S1-S6等器件进行适当的动作控制，以及相关的电气互锁，从而实现特种变压器的自动化测量、自动化数据记录，提高了生产效率和可靠性，避免了传统手工测量的人为偏差，保护了设备也确保了人安全；
2、本发明通过各部件的有序组合和合理的动作程序，将所有接线全部设置在接线柜处，将所有操作设置在操作台上，提高了测试现场的整洁度和有序性，采用电容自动补偿降低了电源端设备容量、采用变频调速来避免调压器电机惯性作用不容易调至要求电压的缺点；
3、本发明采用一只功率分析仪可测量多组电压并自动记录至测试报表中，减小了设备投入，提高了测试效率；
4、本发明采用手动和自动两套测试程序，方便了测试提高了可靠性。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明操作按钮的结构示意图；
图3是本发明柜体的结构示意图；
图4是本发明的控制原理图；
图5是本发明测量原理图；
图6是本发明中间变压器原理图；
图7是本发明手动测量程序流程图；
图8是本发明自动化测量程序流程图；
图9是本发明电容补偿流程图；
图10是本发明多组次级电压采样流程图；
图11是本发明变频调速流程图；
图1至图11中的附图标记说明：
010-调压器；020-转盘电机；030-变频器；040-中间变压器；050-补偿电容器；060-变频电源；070-被测变压器；080-线电压相电压转换器；090-功率分析仪；100-电脑；110-电压采样线；120-PLC；140-电压电流监控器；200-操作台；300-中间变压器柜；400-电流传感器柜；500-接线柜；600-电容柜；700-总控制柜；800-调压器柜；900-变频电源柜。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
由图1至图11可知；本实施例所述的一种特种变压器自动化测试平台，包括操作台200以及柜体；所述柜体包括中间变压器柜300、电流传感器柜400、接线柜500、电容柜600、总控制柜700、调压器柜800以及变频电源柜900；所述操作台200设有功率分析仪090以及操作按钮；所述特种变压器自动化测试平台内设有PLC120；
所述中间变压器柜300包括中间变压器040以及交流接触器KM4-KM7；所述交流接触器KM4以及交流接触器KM5均与中间变压器040的输入端连接；所述交流接触器KM4与交流接触器KM5并联；所述交流接触器KM6以及交流接触器KM7均与中间变压器040的输出端连接；所述交流接触器KM6与交流接触器KM7并联；
所述电流传感器柜400内设有若干个电流传感器；
所述接线柜500内设有电流负载接口、电流空载接口、电压采样线110、交流接触器KM8-KM15以及与电压采样线110连接的电压采样继电器S1-S6；所述交流接触器KM8-KM10的一端均与电流负载接口连接；所述交流接触器KM8-KM10的另一端均与交流接触器KM6连接；所述交流接触器KM11的一端与电流空载接口连接；所述交流接触器KM11的另一端与交流接触器KM4连接；所述交流接触器KM12-KM15的一端与功率分析仪090连接；所述交流接触器KM12-KM15的另一端与电流传感器连接；
所述电容柜600内设有若干个补偿电容器050以及若干电容接触器；所述电容接触器的一端与补偿电容器050连接；所述电容接触器的另一端与交流接触器KM4连接；
所述调压器柜800内设有调压器010；所述变频电源柜900内设有变频电源060；所述总控制柜700分别通过调压器010和变频电源060与交流接触器KM4连接。
如图1所示，所述操作台200安装有程控电脑100、功率分析仪090，其中功率分析仪090的型号为WT500，还安装有电压电流监控器140、以及相关的操作按钮，其中相关的操作按钮均为带指示灯按钮。
如图1、图2、图4、图5所示，所述程控电脑100连接和控制功率分折仪与PLC120控制器；所述功率分析仪090可测试待试验产品简称试品的电压、电流、损耗、波形、谐波等各相关电参数；所述电压电流监控器140用于监控电源端的调压器010与变频电源060的输出电压是否正常、输出电流是否超载或瞬变及突发短路、监控补偿电容是否过压；所述变频器030调压用于变频器030手动调压；所述调压器010升降压用于调压器010的调压；所述调压器010变频调速用于控制调压器010转盘电机020的变频调速；所述电容档位选择用于手动分批投入电容补偿；所述线电压相电压转换开关用于功率分析仪090外部的三相制与四线线制接线转换，所述总开关用于控制回路总电源的控制、所述传感器合闸用于测试回路的电流传感器选择，且电气互锁，同一时刻只能其中一个合闸；所述调压器010直通合闸、变频电源060直通合闸为选择电源端的合闸情况，且电气互锁，同一时刻只能其中一个合闸，其电流不通过中间变压器040，用于变压器空载测试或电抗器测试；所述大电流特性合闸用于变压器短路测试与电抗器测试，电源端调压器010或变频电源060输出经中间变压器040变为低压大电流；所述手动/自动测试转换开关用于系统手动或自动化测量转换；所述系统复位为测试完毕后系统复位用；所述报警开关用于系统各种异常情况的报警,由电压电流监控器140控制。
所述中间变柜体内装有中间变压器040，所述中间变压器040原理图如图6所示，采用500KVA，输入电压3Ф650V，两组输出电压，并通过调磁通的方式在初级设有一个分接头，从而使中间变040具有4组电压输出满足不同产品测试，分别为：160V/1.8KA、90V/3KA、70V/3KA、40V/3KA；还安装有中变输入交流接触器KM4、交流接触器KM5、输出交流接触器KM6、交流接触器KM7等主要部件；
所述电流传感器柜400体内安装有电流传感器700A、1.5KA、3KA共3只，适用于频率0Hz～500KHz的范围测量；
所述接线柜500上设置有40A、700A、1.5KA、3KA四个电流档位；3相输出电压指示灯、6组电压采样线110和6组电压采样继电器S1-S6以及40A、700A、1.5KA、3KA输出用交流接触器KM8-KM11共四个、以及用于电流传感器切换用的4组接触器KM12-KM15；
所述电容柜600中安装有18组三相电力补偿电容器050和18组电容接触器，每组电容器参数为30KVAR/690V，在门板上安装有每组电容工作指示灯；
所述总控制柜700中安装有输入总空气开关K1与交流接触器KM1、300KVA调压器010输入空气开关K2与交流接触器KM2、10KW变频电源060输入空气开关K3以及交流接触器KM3；
所述调压器010为300KVA，输入3Ф400V输出3Ф0-650V连续可调，调压器010转子由转盘电机020驱动，转盘电机020采用变频器030030控制。
所述变频电源060为10KW，输入3Ф400V输出3Ф0-520V、3Ф0-1040V，两组电压连续可调，输出频率连续可调；
如图4所示，电网电压先通过总空气开关K1与输入交流接触器KM1后分两路接至调压器010与变频电源060，在这两路输入电路中分别串联有输入空气开关K2、空气开关K3与输入交流接触器KM2、交流接触器KM3。变频电源060与调压器010的两输入端交流接触器KM2、交流接触器KM3带互锁，同一时刻只能一台设备合闸。两设备输出电压分两路，一路直接经功率分析仪090后接至40A接线端口，在其输出回路中串有保险丝FU与输出交流接触器KM11；另一路经中间变压器040后输出4组电压，通过4个交流接触器KM4-KM7切换，同一时刻只能有一组电压输出。其中中间变压器040的两组输入接触器KM4、KM5互锁，同一时刻只能一组合闸；中间变压器040两组输出接触器KM6、KM7互锁，同一时刻只能一组合闸；中间变压器040输出汇总后再分3路输出：700A、1.5KA、3KA三个电流档位，再分别经各自的输出交流接触器KM8-KM10到接线柜500的三个输出端口。其中40A接线端口的接触器KM11与700A、1.5KA、3KA接线端口的接触器KM8-KM10共4组接触器互锁，同一时刻只能一组合闸。40A、700A、1.5KA、3KA共4组电流信号通过4个接触器KM8-KM11切换且互锁，同一时刻只能一组电流信号接通到功率分析仪090中去。在调压器010与变频电源060的输出端通过18组接触器J1-J18连接18组电容器，用于两设备的无功补偿。
本实施例所述的一种特种变压器自动化测试平台，所述总控制柜700内设有空气开关K1-K3以及交流接触器KM1-KM3；所述空气开关K1的一端与电网电压连接；所述空气开关K1的另一端与交流接触器KM1的一端连接；所述交流接触器KM1的另一端与空气开关K2的一端连接；所述空气开关K2的另一端通过交流接触器KM2后与调压器010连接；所述交流接触器KM1的另一端与空气开关K3的一端连接；所述空气开关K3的另一端通过交流接触器KM3后与变频电源060连接。
本实施例所述的一种特种变压器自动化测试平台，所述补偿电容器050包括补偿电容C1-C18；所述电容接触器包括电容接触器J1-J18；所述交流接触器K1-K15、电容接触器以及电压采样继电器S1-S6均与PLC120电性连接。
本实施例所述的一种特种变压器自动化测试平台，所述调压器010的输入端设有转盘电机020；所述转盘电机020的输入端设有变频器030；所述交流接触器KM4与交流接触器KM11之间设有保险管FU。
本实施例所述的一种特种变压器自动化测试平台，所述操作按钮包括变频器调压、调压器升压、调压器降压、调压器变频调速、电容档位选择、线电压相电压转换开关、总开关、仪器直通合闸、调压器直通合闸、大电流特性合闸、变频电源直通合闸、手动/自动测试转换开关、系统复位和报警开关。
本实施例所述的一种特种变压器自动化测试平台，所述交流接触器KM12-KM15之间电气互锁；所述交流接触器KM2-KM3之间电气互锁；所述交流接触器KM4-KM5之间电气互锁；所述交流接触器KM6-KM7之间电气互锁；所述交流接触器KM8-KM11之间电气互锁。
本实施例所述的一种特种变压器测试方法，包括以下步骤：
A、根据预先所设定的被测变压器070次级组数发送到PLC120；
B、PLC120根据被测变压器070次级组数和被测变压器070空负载测试情况确定电压采样继电器S1-S6的分合顺序；
C、当被测变压器070短路测试时不测次级电压，电压采样继电器S1常闭，电压采样继电器S2-S6断开，从而得出测量数据；
D、当被测变压器070空载测试时需测量各次级电压时，电压采样继电器S1-S6进行步骤E；
E、当被测变压器070为1组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开,然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压后断开，电压采样继电器S3-S6保持常开；
F、当被测变压器070为2组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，电压采样继电器S4-S6保持常开；
G、当被测变压器070为3组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，电压采样继电器S5-S6保持常开；
H、当被测变压器070为4组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S5采样记录第4组次级电压完成后断开，电压采样继电器S6保持常开；
I、当被测变压器070为5组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S5采样记录第4组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S6采样记录第5组次级电压完成后断开。
本实施例所述的一种特种变压器测试方法，包括手动测量程序以及自动化测量程序；所述手动测量程序包括以下步骤：
a1、被测变压器070接线；根据被测变压器070电压电流情况选择相应的电流接口,并接好连接线；其中包括40A直通(电流小于40A时)、700A端头(电流20～700A)、1500A端头(电流400～1500A)、3000A端头(电流800～3000A)、原边电压采样线110(含电抗器)、次级电压采样线110(仅变压器)。
b1、选择手动测试；
c1、选择功率分析仪090的内部量程；Y为4相制，D为3相制，选择合适的量程：LN-40A、LN-700A、LN-1500A、LN-3000A、LL-40A、LL-700A、LL-1500A、LL-3000A，(LN为Y接测试相电压，LL为D接测试线电压)。所述档位LN-40A、LN-700A、LN-1500A、LN-3000A、LL-40A、LL-700A、LL-1500A、LL-3000A为预先设置在一U盘中，每一个档位均设置有相应的功率分析仪090的内部接法与传感器变比，通过手动调取U盘中的档位用来设置WT500内部的接线方式与量程，所述U盘插入在功率分析仪090的USB中，为外部存储控制。
d1、选择功率分析仪090外部接线方式，通过操作台200上的线电压相电压转换开关来选择；
e1、根据被测变压器070电压电流情况选择相应的电源及传感器合闸；
f1、通过电容补偿来根据被测变压器070电压、电流、频率大小调整电源输出电压至要求的值；
g1、记录相关数据，可手记录或自动记录；
h1、实验结束，将电源电压降至最低,按系统复位按钮,停止实验,断电,电容补偿归零。
所述电容补偿接于调压器010及变频电源060的输出端，用于补偿试品的感性电流，降低电源设备输出电流。
本实施例所述的一种特种变压器测试方法，a2、被测变压器070接线；根据被测变压器070电压电流情况选择相应的电流接口,并接好连接线；其中包括40A直通(电流小于40A时)、700A端头(电流20～700A)、1500A端头(电流400～1500A)、3000A端头(电流800～3000A)、原边电压采样线110(含电抗器)、次级电压采样线110(仅变压器)。
b2、选择自动测试；
c2、选择功率分析仪090的量程及档位；在电脑100100的PC软件中选择功率分析仪090量程及档位。所述档位包括：LN-40A、LN-700A、LN-1500A、LN-3000A、LL-40A、LL-700A、LL-1500A、LL-3000A、(LN为Y接测试相电压，LL为D接测试线电压)。所述电脑100与功率分析仪090、PLC120控制器数据互通，PC软件控制功率分析仪090自动调取U盘数据设置好内部量程及档位；同时，PC软件也发送指令至PLC120控制器，使其自动选择外部接线方式。
d2、选择相应的电源及传感器合闸；所括：40A仪器直通合闸、700A传感器合闸、1500A传感器合闸、3000A传感器合闸、调压器010直通合闸、大电流特性合闸、变频电源060直通合闸。其中，当选择大电流特性合闸时，电流通过中间变040转换为低压大电流。
e2、设定好被测变压器070电压或电流值、设定被测变压器070次级电压组数、设定是否需要电容补偿后，开始测试后，设备自动调压加载至预先所设定的电压电流值；
f2、自动记录测试数据，自动调取功率分析仪090的测试数据并填写至相应的测试报表中；
g2、实验结束，系统复位，发送指今至PLC120控制器，PLC120控制相应的交流接触器K1-K15、电容接触器以及电压采样继电器S1-S6动作，自动将电源电压降至最低,电容补偿归零,停止实验,系统主回路断电。
上述第e2步中，PC软件同时发送指今至PLC120控制器，PLC120控制相应的继电器、接触器、开关等部件动作，使设备自动调压加载至预先所设定的电压电流值。同时控制调压器010的转盘电机020自动变频调速、电容自动补偿当选择电容补偿时。所述第f2步中，PC软件与PLC120相互配合，实现次级多组电压测试及自动切换并记录。
本实施例所述的所述电容补偿包括电容接触器J1-J18；包括以下步骤：
一、在调压过程中，当升压至被测变压器070一半电压或一半电流时开始第一次分批投入电容补偿；
二、投入第一组电容，PLC120开始检测设备输出电流变化情况，若其输出电流变小则继续投入下一组电容，直至其输出电流增大时停止补偿。
三、继续升压至被测变压器070额定电压或额定电流的90％时，第二次分批投入电容补偿；
四、投入第二组电容，PLC120开始检测设备输出电流变化情况，若其输出电流变小则继续投入下一组电容，直至其输出电流增大时停止补偿；
五、再次升压或降压至被测变压器070额定电压或额定电流时调压结束。
当采样电容补偿时，设被测变压器070为电抗器，参数为65V/2500A，则使用70V/3KA的档位，经大致换算后前端调压器010理论输出电压＝65V/75V*650V＝563V,电流为2500A/563V*65V＝289A。加电容补偿后理论上可以将电流调压器电流由289A降至10A左右，即试品有功损耗为4KW，中间变压器040为3KW，线路损耗1KW，合计8KW，则可理论计算得出前端调压器010有功电流8.2A，理论上，当投入14组30kvar电容时，可使调压器010负载电流降至10A左右。即前端调压器010采用电容补偿输出10A左右时，后端中间变压器040可输出65V/2500A电抗电流，大幅降低了设备输入端的负载量。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种特种变压器自动化测试平台，其特征在于：包括操作台(200)以及柜体；所述柜体包括中间变压器柜(300)、电流传感器柜(400)、接线柜(500)、电容柜(600)、总控制柜(700)、调压器柜(800)以及变频电源柜(900)；所述操作台(200)设有功率分析仪(090)以及操作按钮；所述特种变压器自动化测试平台内设有PLC(120)；
所述中间变压器柜(300)包括中间变压器(040)以及交流接触器KM4-KM7；所述交流接触器KM4以及交流接触器KM5均与中间变压器(040)的输入端连接；所述交流接触器KM4与交流接触器KM5并联；所述交流接触器KM6以及交流接触器KM7均与中间变压器(040)的输出端连接；所述交流接触器KM6与交流接触器KM7并联；
所述电流传感器柜(400)内设有若干个电流传感器；
所述接线柜(500)内设有电流负载接口、电流空载接口、电压采样线(110)、交流接触器KM8-KM15以及与电压采样线(110)连接的电压采样继电器S1-S6；所述交流接触器KM8-KM10的一端均与电流负载接口连接；所述交流接触器KM8-KM10的另一端均与交流接触器KM6连接；所述交流接触器KM11的一端与电流空载接口连接；所述交流接触器KM11的另一端与交流接触器KM4连接；所述交流接触器KM12-KM15的一端与功率分析仪(090)连接；所述交流接触器KM12-KM15的另一端与电流传感器连接；
所述电容柜(600)内设有若干个补偿电容器(050)以及若干电容接触器；所述电容接触器的一端与补偿电容器(050)连接；所述电容接触器的另一端与交流接触器KM4连接；
所述调压器柜(800)内设有调压器(010)；所述变频电源柜(900)内设有变频电源(060)；所述总控制柜(700)分别通过调压器(010)和变频电源(060)与交流接触器KM4连接。
2.根据权利要求1所述的一种特种变压器自动化测试平台，其特征在于：所述总控制柜(700)内设有空气开关K1-K3以及交流接触器KM1-KM3；所述空气开关K1的一端与电网电压连接；所述空气开关K1的另一端与交流接触器KM1的一端连接；所述交流接触器KM1的另一端与空气开关K2的一端连接；所述空气开关K2的另一端通过交流接触器KM2后与调压器(010)连接；所述交流接触器KM1的另一端与空气开关K3的一端连接；所述空气开关K3的另一端通过交流接触器KM3后与变频电源(060)连接。
3.根据权利要求2所述的一种特种变压器自动化测试平台，其特征在于：所述补偿电容器(050)包括补偿电容C1-C18；所述电容接触器包括电容接触器J1-J18；所述交流接触器K1-K15、电容接触器以及电压采样继电器S1-S6均与PLC(120)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种特种变压器自动化测试平台，其特征在于：所述调压器(010)的输入端设有转盘电机(020)；所述转盘电机(020)的输入端设有变频器(030)；所述交流接触器KM4与交流接触器KM11之间设有保险管FU。
5.根据权利要求1所述的一种特种变压器自动化测试平台，其特征在于：所述操作按钮包括变频器调压、调压器升压、调压器降压、调压器变频调速、电容档位选择、线电压相电压转换开关、总开关、仪器直通合闸、调压器直通合闸、大电流特性合闸、变频电源直通合闸、手动/自动测试转换开关、系统复位和报警开关。
6.根据权利要求2所述的一种特种变压器自动化测试平台，其特征在于：所述交流接触器KM12-KM15之间电气互锁；所述交流接触器KM2-KM3之间电气互锁；所述交流接触器KM4-KM5之间电气互锁；所述交流接触器KM6-KM7之间电气互锁；所述交流接触器KM8-KM11之间电气互锁。
7.一种利用权利要求2所述特种变压器自动化测试平台的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、根据预先所设定的被测变压器(070)次级组数发送到PLC(120)；
B、PLC(120)根据被测变压器(070)次级组数和被测变压器(070)空负载测试情况确定电压采样继电器S1-S6的分合顺序；
C、当被测变压器(070)短路测试时不测次级电压，电压采样继电器S1常闭，电压采样继电器S2-S6断开，从而得出测量数据；
D、当被测变压器(070)空载测试时需测量各次级电压时，电压采样继电器S1-S6进行步骤E；
E、当被测变压器(070)为1组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开,然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压后断开，电压采样继电器S3-S6保持常开；
F、当被测变压器(070)为2组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，电压采样继电器S4-S6保持常开；
G、当被测变压器(070)为3组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，电压采样继电器S5-S6保持常开；
H、当被测变压器(070)为4组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S5采样记录第4组次级电压完成后断开，电压采样继电器S6保持常开；
I、当被测变压器(070)为5组次级时：电压采样继电器S1闭合至输入电参数采样记录完成后断开，然后闭合电压采样继电器S2采样记录第1组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S3采样记录第2组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S4采样记录第3组次级电压完成后断开，再闭合电压采样继电器S5采样记录第4组次级电压完成后断开，然后闭合电压采样继电器S6采样记录第5组次级电压完成后断开。
8.一种利用权利要求2所述特种变压器自动化测试平台的测试方法，其特征在于：包括手动测量程序以及自动化测量程序；所述手动测量程序包括以下步骤：
a1、被测变压器(070)接线；根据被测变压器(070)电压电流情况选择相应的电流接口,并接好连接线；
b1、选择手动测试；
c1、选择功率分析仪(090)的内部量程；
d1、选择功率分析仪(090)外部接线方式，通过操作台(200)上的线电压相电压转换开关来选择；
e1、根据被测变压器(070)电压电流情况选择相应的电源及传感器合闸；
f1、通过电容补偿来根据被测变压器(070)电压、电流、频率大小调整电源输出电压至要求的值；
g1、记录相关数据，可手记录或自动记录；
h1、实验结束，将电源电压降至最低,按系统复位按钮,停止实验,断电,电容补偿归零。
9.根据权利要求8所述测试方法，其特征在于：所述自动化测量程序包括以下步骤：
a2、被测变压器(070)接线；根据被测变压器(070)电压电流情况选择相应的电流接口,并接好连接线；
b2、选择自动测试；
c2、选择功率分析仪(090)的量程及档位；
d2、选择相应的电源及传感器合闸；
e2、设定好被测变压器(070)电压或电流值、设定被测变压器(070)次级电压组数、设定是否需要电容补偿后，开始测试后，设备自动调压加载至预先所设定的电压电流值；
f2、自动记录测试数据，自动调取功率分析仪(090)的测试数据并填写至相应的测试报表中；
g2、实验结束，系统复位，发送指今至PLC(120)控制器，PLC(120)控制相应的交流接触器K1-K15、电容接触器以及电压采样继电器S1-S6动作，自动将电源电压降至最低,电容补偿归零,停止实验,系统主回路断电。
10.根据权利要求8所述测试方法，其特征在于：所述电容补偿包括电容接触器J1-J18；包括以下步骤：
一、在调压过程中，当升压至被测变压器(070)一半电压或一半电流时开始第一次分批投入电容补偿；
二、投入第一组电容，PLC(120)开始检测设备输出电流变化情况，若其输出电流变小则继续投入下一组电容，直至其输出电流增大时停止补偿。
三、继续升压至被测变压器(070)额定电压或额定电流的90％时，第二次分批投入电容补偿；
四、投入第二组电容，PLC(120)开始检测设备输出电流变化情况，若其输出电流变小则继续投入下一组电容，直至其输出电流增大时停止补偿；
五、再次升压或降压至被测变压器(070)额定电压或额定电流时调压结束。
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