CN109141218A - 一种变压器绕组变形检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种变压器绕组变形检测方法，所述方法包括：首先，构建变压器自激振荡回路，变压器自激振荡回路包括直流高压发生器、第一控制开关、第二控制开关、被测变压器以及检测装置；其次，闭合所述第一控制开关，使直流高压发生器向被测变压器绕组对地等效电容充电；接着，断开第一控制开关，并迅速闭合第二控制开关，使被测变压器绕组对地等效电容放电，并通过被测变压器绕组的磁耦合以及电容耦合形成耦合电压；然后，通过检测装置检测被测变压器，获取耦合电压；最后，根据耦合电压，判断被测变压器绕组是否发生变形。本申请公开的一种变压器绕组变形检测方法，能够准确以及快速的判断变压器绕组是否发生变形以及变形的程度。
Description
技术领域
本申请涉及变压器设备技术领域，尤其涉及一种变压器绕组变形检测方法。
背景技术
变压器绕组变形是指变压器内部线圈绕组受到机械力或者电动力的作用时，绕组的尺寸和位置发生了不可逆转的变化。变压器绕组发生变形之后，机械性能将下降，如果长期运行或者遇到过电压，可能会造成变压器的损坏，因此需要对变压器绕组的变形进行检测，保证变压器安全运行。
对变压器绕组的变形进行检测常用的方法为短路阻抗法和频率响应法。其中，短路阻抗法是指测量变压器短路阻抗，并将测量所得的短路阻抗值与短路阻抗常规值进行比较，如果二者相差较大，则可判定绕组发生了显著变形；频率响应法是指将一组不同频率的正弦波电压加到变压器绕组的一端，然后采集绕组两端的特性参数，例如电压、电流传输比的频率响应曲线，如果绕组发生变形，其测得的频率响应曲线必然会产生一些变化，因此频率响应法是通过分析故障前后获取的频率响应曲线来判断变压器绕组的变形程度。
但是，申请人在本发明的研究过程中发现，现有技术中提供的两种对变压器绕组的变形进行检测的方法分别有以下缺点：首先，通过短路阻抗法只能判断出变压器绕组是否发生变形，并不能分析绕组发生变形的程度，而且通过短路阻抗法只能判断出绕组所发生的显著变形，无法判断出绕组所发生的轻微变形，因此短路阻抗法的灵敏度与准确度不高。其次，通过频率响应法判断绕组是否发生变形时，需要针对加在变压器绕组一端的不同频率下的正弦波电压，分别采集频率响应曲线并进行分析，实施过程较为复杂。
发明内容
为了解决现有技术中，不能准确以及简便的检测变压器绕组的变形，本申请通过以下实施例公开一种变压器绕组变形检测方法。
本申请公开了一种变压器绕组变形检测方法，所述方法包括：
11)构建变压器自激振荡回路，所述变压器自激振荡回路包括直流高压发生器、第一控制开关、第二控制开关、被测变压器以及检测装置，其中，所述被测变压器包括一次侧三相绕组以及二次侧三相绕组，所述一次侧三相绕组的尾端连接于一点，形成中性点，所述直流高压发生器电连接至所述中性点，所述第二控制开关电连接于所述直流高压发生器与所述中性点之间，所述第二控制开关的另一端接地，所述被测变压器的二次侧三相绕组的首端与所述检测装置相连接；
12)闭合所述第一控制开关，使所述直流高压发生器向所述被测变压器绕组对地等效电容充电，其中，所述被测变压器绕组对地等效电容为所述一次侧三相绕组的对地等效电容；
13)断开所述第一控制开关，并迅速闭合所述第二控制开关，使所述被测变压器绕组对地等效电容放电，并通过所述被测变压器绕组的磁耦合以及电容耦合形成耦合电压；
14)通过所述检测装置检测所述被测变压器，获取所述耦合电压；
15)根据所述耦合电压，判断所述被测变压器绕组是否发生变形。
可选的，
所述一次侧三相绕组的连接方式为星形连接。
可选的，所述二次侧三相绕组的首端与所述检测装置之间连接有电压耦合装置。
可选的，所述电压耦合装置设置有3个，分别设置于所述二次侧三相绕组首端与所述检测装置之间，所述电压耦合装置均接地。
可选的，所述磁耦合为所述被测变压器绕组励磁阻抗所形成的磁耦合；
所述电容耦合为所述一次侧三相绕组与所述二次侧三相绕组之间存在的分布电容所形成的电容耦合。
可选的，所述第一控制开关用于控制所述直流高压发生器是否发出直流电压，包括：
当所述第一控制开关为闭合时，所述直流高压发生器发出直流电压；
当所述第一控制开关为断开时，所述直流高压发生器不发出直流电压。
可选的，所述直流高压发生器与所述中性点之间设置有保护电阻。
可选的，所述直流高压发生器连接有220V交流电源。
本申请公开了一种变压器绕组变形检测方法，所述方法包括：首先，构建变压器自激振荡回路，所述变压器自激振荡回路包括直流高压发生器、第一控制开关、第二控制开关、被测变压器以及检测装置；其次，闭合所述第一控制开关，使所述直流高压发生器向所述被测变压器绕组对地等效电容充电；接着，断开所述第一控制开关，并迅速闭合所述第二控制开关，使所述被测变压器绕组对地等效电容放电，并通过所述被测变压器绕组的磁耦合以及电容耦合形成耦合电压；然后，通过所述检测装置检测所述被测变压器，获取所述耦合电压；最后，根据所述耦合电压，判断所述被测变压器绕组是否发生变形。本申请公开的一种变压器绕组变形检测方法，通过所获取的耦合电压能够直观的获取被测变压器绕组的电压波形数据，根据电压波形数据便能够判断出被测变压器的绕组是否发生变化以及发生变化的程度。另外，本申请公开的变压器绕组变形检测方法，通过控制所述第一控制开关以及所述第二控制开关，进一步控制所述被测变压器绕组对地等效电容的充放电，同时利用所述被测变压器的磁耦合以及电容耦合，生成耦合电压。具体操作时，只需对两个控制开关进行控制，便能获取耦合电压。因此通过本申请公开的一种变压器绕组变形检测方法，不仅能够准确的判断变压器绕组是否发生变形以及变形的程度，而且操作简便，能够快速的获取结果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种变压器绕组变形检测方法的工作流程示意图；
图2为本申请实施例公开的一种变压器绕组变形检测方法中，所构建的变压器自激振荡回路的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的一种变压器绕组变形检测方法中，所构建的变压器自激振荡回路的电路原理图；
图4为本申请实施例公开的一种变压器绕组变形检测方法中，所获取的耦合电压示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中，不能准确以及简便的检测变压器绕组的变形，本申请通过以下实施例公开一种变压器绕组变形检测方法。
本申请公开了一种变压器绕组变形检测方法，参见图1所示的工作流程示意图，所述方法包括：
步骤S11、构建变压器自激振荡回路，参见图2所示的自激振荡回路的结构示意图，所述变压器自激振荡回路包括直流高压发生器1、第一控制开关、第二控制开关K2、被测变压器2以及检测装置3，其中，所述被测变压器2包括一次侧三相绕组以及二次侧三相绕组，所述一次侧三相绕组的尾端连接于一点，形成中性点，所述直流高压发生器1电连接至所述中性点，所述第二控制开关K2电连接于所述直流高压发生器1与所述中性点之间，所述第二控制开关K2的另一端接地，所述被测变压器2的二次侧三相绕组的首端与所述检测装置3相连接。
步骤S12、闭合所述第一控制开关，使所述直流高压发生器向所述被测变压器绕组对地等效电容充电，其中，所述被测变压器绕组对地等效电容为所述一次侧三相绕组的对地等效电容。
步骤S13、断开所述第一控制开关，并迅速闭合所述第二控制开关，使所述被测变压器绕组对地等效电容放电，并通过所述被测变压器绕组的磁耦合以及电容耦合形成耦合电压；
步骤S14、通过所述检测装置检测所述被测变压器，获取所述耦合电压。
步骤S15、根据所述耦合电压，判断所述被测变压器绕组是否发生变形。
参见图3所示的电路原理图，K1为直流高压发生器1的控制开关，即所述第一控制开关，K2为第二控制开关，电源UZ为直流高压发生器1所发出的直流电压，C1为被测变压器绕组对地等效电容，直流高压发生器1与被测变压器2的一次侧绕组的中性点连接，通过第一控制开关K1控制直流高压发生器1是否发出直流电压，对中性点充电，即对被测变压器绕组对地等效电容C1充电。R1和X1为被测变压器2的一次侧绕组的电阻和漏抗，R2和X2为被测变压器2的二次侧绕组电阻和漏抗，C12为被测变压器绕组间分布电容,即一次侧三相绕组与二次侧三相绕组之间存在的分布电容，Rm和Xm为被测变压器2的励磁电阻及励磁电抗。合上第一控制开关K1，使得直流高压发生器1发出直流电压，对被测变压器绕组对地等效电容C1充电至电压Uz，然后断开第一控制开关K1，使直流高压发生器1停止发出直流电压，并迅速合上第二控制开关K2，使得被测变压器绕组对地等效电容C1开始放电，与R1、X1、Rm和Xm形成振荡回路。所述振荡回路的振荡电源能量通过被测变压器绕组间分布电容C12耦合，以及被测变压器绕组励磁阻抗所形成的磁耦合，耦合到其他绕组，即耦合到二次侧三相绕组，形成耦合电压U1，通过检测装置3以及电压耦合装置4获取耦合电压U1，然后根据耦合电压，判断被测变压器绕组是否变形。
本申请公开了一种变压器绕组变形检测方法，所述方法包括：首先，构建变压器自激振荡回路，所述变压器自激振荡回路包括直流高压发生器、第一控制开关、第二控制开关、被测变压器以及检测装置；其次，闭合所述第一控制开关，使所述直流高压发生器向所述被测变压器绕组对地等效电容充电；接着，断开所述第一控制开关，并迅速闭合所述第二控制开关，使所述被测变压器绕组对地等效电容放电，并通过所述被测变压器绕组的磁耦合以及电容耦合形成耦合电压；然后，通过所述检测装置检测所述被测变压器，获取所述耦合电压；最后，根据所述耦合电压，判断所述被测变压器绕组是否发生变形。本申请公开的一种变压器绕组变形检测方法，通过所获取的耦合电压能够直观的获取被测变压器绕组的电压波形数据，根据电压波形数据便能够判断出被测变压器的绕组是否发生变化以及发生变化的程度。另外，本申请公开的变压器绕组变形检测方法，通过控制所述第一控制开关以及所述第二控制开关，进一步控制所述被测变压器绕组对地等效电容的充放电，同时利用所述被测变压器的磁耦合以及电容耦合，生成耦合电压。具体操作时，只需对两个控制开关进行控制，便能获取耦合电压。因此通过本申请公开的一种变压器绕组变形检测方法，不仅能够准确的判断变压器绕组是否发生变形以及变形的程度，而且操作简便，能够快速的获取结果。
进一步的，所述一次侧三相绕组的连接方式为星形连接。
所述二次侧三相绕组的连接方式可以为星形连接，也可以为三角形连接。
参见图4，图4为本申请实施例所提供的耦合电压示意图，图中，横坐标为时间，纵坐标为耦合电压U1，图中有三条电压波形图，分别为被测变压器二次侧绕组三相电压，根据图2所示的自激振荡回路中，被测变压器2的二次侧三相绕组为星形连接，因此图4中三相电压分别为：a相耦合电压波形数据、b相耦合电压波形数据以及c相耦合电压波形数据，通过对比这三相电压波形数据中的频率、相位、振荡时间、频谱以及幅值等参数，即可判断并分析被测变压器绕组是否发生变形以及变形的程度。相较于现有技术，本申请公开的检测方法，不仅操作步骤简单，而且通过检测结果的耦合电压波形图，能够直观明了的判断被测变压器是否发生变形以及变形的程度。
进一步的，所述二次侧三相绕组的首端与所述检测装置之间连接有电压耦合装置。
所述电压耦合装置4与检测装置3共同用于检测被测变压器2的耦合电压。
进一步的，所述电压耦合装置设置有3个，分别设置于所述二次侧三相绕组首端与所述检测装置之间，所述电压耦合装置均接地。
进一步的，所述磁耦合为所述被测变压器绕组励磁阻抗所形成的磁耦合。
所述电容耦合为所述一次侧三相绕组与所述二次侧三相绕组之间存在的分布电容所形成的电容耦合。
本申请的电路工作原理可以概述为：通过在被测变压器星形绕组的中性点施加直流电压后，迅速将中性点接地，得到振荡电源，振荡电源电压通过电容耦合以及磁耦合至其它绕组。本申请巧妙的利用了变压器励磁阻抗、绕组对地电容以及绕组间的分布电容，构成振荡回路，然后通过振荡回路，获取耦合电压。本申请公开的一种变压器绕组变形检测方法具有回路简单，检测信号强的优点。
进一步的，所述第一控制开关用于控制所述直流高压发生器是否发出直流电压，包括：
当所述第一控制开关K1为闭合时，所述直流高压发生器发出直流电压。
当所述第一控制开关K1为断开时，所述直流高压发生器不发出直流电压。
进一步的，所述直流高压发生器与所述中性点之间设置有保护电阻。
保护电阻5是专门为高压试验设备而采用的电阻器。
进一步的，所述直流高压发生器连接有220V交流电源。
所述直流高压发生器1用于提供直流高压源，如图2中的自激振荡回路所示，在使用前，需将直流高压发生器1可靠接地。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种变压器绕组变形检测方法，其特征在于，包括：
11)构建变压器自激振荡回路，所述变压器自激振荡回路包括直流高压发生器、第一控制开关、第二控制开关、被测变压器以及检测装置，其中，所述被测变压器包括一次侧三相绕组以及二次侧三相绕组，所述一次侧三相绕组的尾端连接于一点，形成中性点，所述直流高压发生器电连接至所述中性点，所述第二控制开关电连接于所述直流高压发生器与所述中性点之间，所述第二控制开关的另一端接地，所述被测变压器的二次侧三相绕组的首端与所述检测装置相连接；
12)闭合所述第一控制开关，使所述直流高压发生器向所述被测变压器绕组对地等效电容充电，其中，所述被测变压器绕组对地等效电容为所述一次侧三相绕组的对地等效电容；
13)断开所述第一控制开关，并迅速闭合所述第二控制开关，使所述被测变压器绕组对地等效电容放电，并通过所述被测变压器绕组的磁耦合以及电容耦合形成耦合电压；
14)通过所述检测装置检测所述被测变压器，获取所述耦合电压；
15)根据所述耦合电压，判断所述被测变压器绕组是否发生变形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述一次侧三相绕组的连接方式为星形连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次侧三相绕组的首端与所述检测装置之间连接有电压耦合装置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电压耦合装置设置有3个，分别设置于所述二次侧三相绕组首端与所述检测装置之间，所述电压耦合装置均接地。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁耦合为所述被测变压器绕组励磁阻抗所形成的磁耦合；
所述电容耦合为所述一次侧三相绕组与所述二次侧三相绕组之间存在的分布电容所形成的电容耦合。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一控制开关用于控制所述直流高压发生器是否发出直流电压，包括：
当所述第一控制开关为闭合时，所述直流高压发生器发出直流电压；
当所述第一控制开关为断开时，所述直流高压发生器不发出直流电压。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流高压发生器与所述中性点之间设置有保护电阻。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流高压发生器连接有220V交流电源。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190104 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |