CN108761195A - 一种配电变压器功率损耗同步测量装置 - Google Patents

一种配电变压器功率损耗同步测量装置 Download PDF

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郑楚韬
刘杰荣
秦川
王伟冠
黄焯麒
何其淼
陆凯烨
章涛
黄骏
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Abstract

本发明涉及配电站辅助设备的技术领域，更具体地，涉及一种配电变压器功率损耗同步测量装置，包括中央处理模块、用于采集变压器输入侧电力信号的第一采集模块、用于采集变压器输出侧电力信号的第二采集模块以及电源模块，中央处理模块的输出端连接有数据存储模块及显示模块。本发明通过第一采集模块采集变压器输入侧电力信号得到变压器输入侧功率值，通过第二采集模块采集变压器输出侧电力信号得到变压器输出侧功率值，输入侧和输出侧的电力信号通过GPS无线传输模块传至中央处理模块，可达到同时采集变压器两侧电力信号的目的；通过中央处理模块对采集的变压器两侧的电力信号进行处理，得到变压器两侧的功率差值即为变压器的功率损耗。

Description

一种配电变压器功率损耗同步测量装置
技术领域
本发明涉及配电站辅助设备的技术领域，更具体地，涉及一种配电变压器功率损耗同步测量装置。
背景技术
变压器主要是由铁芯和绕组两部分构成的。现在变压器功率损耗的测试方法通常是通过空载试验测得的空载损耗和短路试验测得短路损耗之和来测得的。空载损耗近似与铁损耗相等，短路损耗可近似为绕组的铜损耗。目前，变压器功率损耗的测试大部分采取离线测试，这种方法存在诸多不足：离线测试影响供电的连续性，给测试人员带来不便，浪费人力、物力资源；测试的离线状态下变压器的功率损耗损耗与实际运行中的功率损耗损耗可能不一致，导致测试精度不高；且这种方法不适用于已经投入电网运行的变压器，仅适用于未进入电网运行的变压器。
近年来，出现了变压器空载损耗和短路损耗的在线测试方式，从一定程度上弥补了离线测试的不足之处，但是这种测试方法，需要采取一定的计算方法将电网运行中的变压器的空载损耗和短路损耗分离开，将空载损耗和短路损耗进行近似等效处理为铁损耗和铜损耗，这种处理方法在一定程度上使变压器功率损耗测试精度不高，且计算方法较复杂，推导过程比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种配电变压器功率损耗同步测量装置，同时采集变压器两侧的电力信号，变压器两侧的功率差值即为所求的变压器的功率损耗，简便易行，测试精度高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种配电变压器功率损耗同步测量装置，包括中央处理模块、用于采集变压器输入侧电力信号的第一采集模块、用于采集变压器输出侧电力信号的第二采集模块以及电源模块，所述第一采集模块、第二采集模块通过GPS无线传输模块与中央处理模块连接，所述电源模块与中央处理模块连接，所述电源模块与中央处理模块之间连接有电池充电稳压模块；所述中央处理模块的输出端连接有数据存储模块以及显示模块；所述电力信号包括电压模拟量信号以及电流模拟量信号。
本发明的配电变压器功率损耗同步测量装置，通过第一采集模块采集变压器输入侧电压模拟量信号以及电流模拟量信号得到变压器输入侧功率值，通过第二采集模块采集变压器输出侧电压模拟量信号得到变压器输出侧功率值，输入侧和输出侧的电力信号通过GPS无线传输模块传至中央处理模块，可达到同时采集变压器两侧电力信号的目的；通过中央处理模块对采集的变压器两侧的电力信号进行处理，得到变压器两侧的功率差值即为变压器的功率损耗。本发明简便易行，测试精度高，为试验人员的测试工作提供了便利。
进一步地，所述中央处理模块包括与第一采集模块通过GPS无线传输模块连接的第一ADC模数转换模块以及与第二采集模块通过GPS无线传输模块连接的第二ADC模数转换模块。第一ADC模数转换模块、第二ADC模数转换模块将采集的变压器两侧的模拟量信号转化为数字信号便于数据的分析和存储；中央处理模块采用ARM Cortex-M3主控器件，主要负责控制数据采集系统的各个模块的协调工作，为保障数据采集系统的采样精度和采样速度提供必要条件。
进一步地，所述第一ADC模数转换模块、第二ADC模数转换模块均为7606ADC模数转换器，所述GPS无线传输模块的型号为NEO-7N UBLOX。采用NEO-7N UBLOX型号GPS无线传输模块，保证采集到的变压器两侧的电力信号同时性。
进一步地，所述第一采集模块包括第一电压模拟量采集模块以及第一电流模拟量采集模块，所述第一电压模拟量采集模块、第一电流模拟量采集模块均连接于第一ADC模数转换模块的输入端。
进一步地，所述第二采集模块包括第二电压模拟量采集模块以及第二电流模拟量采集模块，所述第二电压模拟量采集模块、第二电流模拟量采集模块均连接于第二ADC模数转换模块的输入端。
进一步地，所述电池充电稳压模块为MP1482电源芯片，所述中央处理模块采用STM32F4中央数据处理器，所述存储模块采用AT24C数据存储器，所述显示模块为触投显示屏。采用触屏提高了人机界面的友好程度。
进一步地，所述中央处理模块的输出端连接有RS485通讯模块，所述测量装置上设有与 RS485通讯模块导通的RS485数据转存接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明的配电变压器功率损耗同步测量装置，通过第一采集模块采集变压器输入侧电压模拟量信号以及电流模拟量信号得到变压器输入侧功率值，通过第二采集模块采集变压器输出侧电压模拟量信号得到变压器输出侧功率值，输入侧和输出侧的电力信号通过GPS无线传输模块传至中央处理模块，可达到同时采集变压器两侧电力信号的目的；通过中央处理模块对采集的变压器两侧的电力信号进行处理，得到变压器两侧的功率差值即为变压器的功率损耗。
（2）本发明的配电变压器功率损耗同步测量装置，简便易行，测试精度高，为试验人员的测试工作提供便利。
附图说明
图1为本发明的配电变压器功率损耗同步测量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
如图1所示为本发明的配电变压器功率损耗同步测量装置的第一实施例，包括中央处理模块、用于采集变压器输入侧电力信号的第一采集模块、用于采集变压器输出侧电力信号的第二采集模块以及电源模块，第一采集模块、第二采集模块通过GPS无线传输模块与中央处理模块连接，电源模块与中央处理模块连接，电源模块与中央处理模块之间连接有电池充电稳压模块；中央处理模块的输出端连接有数据存储模块以及显示模块；电力信号包括电压模拟量信号以及电流模拟量信号。
本实施例在实施时，通过第一采集模块采集变压器输入侧电压模拟量信号以及电流模拟量信号得到变压器输入侧功率值，通过第二采集模块采集变压器输出侧电压模拟量信号得到变压器输出侧功率值，输入侧和输出侧的电力信号通过GPS无线传输模块传至中央处理模块，可达到同时采集变压器两侧电力信号的目的；通过中央处理模块对采集的变压器两侧的电力信号进行处理，得到变压器两侧的功率差值即为变压器的功率损耗。
具体地，中央处理模块包括与第一采集模块通过GPS无线传输模块连接的第一ADC模数转换模块以及与第二采集模块通过GPS无线传输模块连接的第二ADC模数转换模块；第一采集模块包括第一电压模拟量采集模块以及第一电流模拟量采集模块，第一电压模拟量采集模块、第一电流模拟量采集模块均连接于第一ADC模数转换模块的输入端。第一ADC模数转换模块、第二ADC模数转换模块将采集的变压器两侧的模拟量信号转化为数字信号便于数据的分析和存储；中央处理模块采用ARM Cortex-M3主控器件，主要负责控制数据采集系统的各个模块的协调工作，为保障数据采集系统的采样精度和采样速度提供必要条件。
在本实施例中，第一ADC模数转换模块、第二ADC模数转换模块均为7606ADC模数转换器，GPS无线传输模块的型号为NEO-7N UBLOX；电池充电稳压模块为MP1482电源芯片，中央处理模块采用STM32F4中央数据处理器，存储模块采用AT24C数据存储器，显示模块为触投显示屏，提高了人机界面的友好程度；中央处理模块的输出端连接有RS485通讯模块，测量装置上设有与 RS485通讯模块导通的RS485数据转存接口。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，包括中央处理模块、用于采集变压器输入侧电力信号的第一采集模块、用于采集变压器输出侧电力信号的第二采集模块以及电源模块，所述第一采集模块、第二采集模块通过GPS无线传输模块与中央处理模块连接，所述电源模块与中央处理模块连接，所述电源模块与中央处理模块之间连接有电池充电稳压模块；所述中央处理模块的输出端连接有数据存储模块以及显示模块；所述电力信号包括电压模拟量信号以及电流模拟量信号。
2.根据权利要求1所述的配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，所述中央处理模块包括与第一采集模块通过GPS无线传输模块连接的第一ADC模数转换模块以及与第二采集模块通过GPS无线传输模块连接的第二ADC模数转换模块。
3.根据权利要求2所述的配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，所述第一ADC模数转换模块、第二ADC模数转换模块均为7606ADC模数转换器，所述GPS无线传输模块的型号为NEO-7N UBLOX。
4.根据权利要求1所述的配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，所述第一采集模块包括第一电压模拟量采集模块以及第一电流模拟量采集模块，所述第一电压模拟量采集模块、第一电流模拟量采集模块均连接于第一ADC模数转换模块的输入端。
5.根据权利要求1所述的配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，所述第二采集模块包括第二电压模拟量采集模块以及第二电流模拟量采集模块，所述第二电压模拟量采集模块、第二电流模拟量采集模块均连接于第二ADC模数转换模块的输入端。
6.根据权利要求1至4任一项所述的配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，所述电池充电稳压模块为MP1482电源芯片，所述中央处理模块采用STM32F4中央数据处理器，所述存储模块采用AT24C数据存储器，所述显示模块为触投显示屏。
7.根据权利要求6所述的配电变压器功率损耗同步测量装置，其特征在于，所述中央处理模块的输出端连接有RS485通讯模块，所述测量装置上设有与 RS485通讯模块导通的RS485数据转存接口。
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