CN110703146A - 励磁涌流测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及附属装置的技术领域，特别是涉及一种励磁涌流测量仪，该装置简单有效，使用方便，在检测三相变压器时，只需要合闸一次即和完成全部三相的励磁涌流最大值的计算，包括电源、线路板、电流互感器、电压传感器、A/D采样电路和触摸屏，所述电流互感器和电压传感器均与A/D采样电路电连接，所述电源与线路板电连接，所述A/D采样电路与线路板电连接，所述线路板与触摸屏电连接，其允许变压器在任意时刻通电，由电流互感器测量合闸瞬间电流值,通过电压传感器计算出合闸瞬间电压波形角度，再根据公式K*Im*cos(wt)，可以推算出在电压波形相位在0°时，变压器会产生的最大励磁涌流值。

Description

励磁涌流测量仪

技术领域

本发明涉及附属装置的技术领域，特别是涉及一种励磁涌流测量仪。

背景技术

当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，变压器可能出现很大的励磁涌流。其数值最大可达额定电流的十几倍，励磁涌流的大小与外加电压的相位有关。例如，正好在电压正弦波在90°(电压最大)时合闸，就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。电压正弦波0°(电压为零)时合闸，就会出现最大励磁涌流。对三相变压器而言.无论在任何瞬间合闸，至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。所以变压器空载启动时，我们很难预先知道在哪一瞬间合闸，其励磁涌流是一个不确定的值，介于0～最大值之间。

变压器的输入电源侧，会安装一个断路器做为变压器输入电源的过流及短路保护用。如果变压器的空载启动时励磁涌流过大，会导致输入电源断路器跳闸，变压器无法正常工作。由于在变压器特性不一致时，个别变压器励磁涌流过大，会导致变压器电源保护断路器跳闸。轨道交通行业，由于对设备运营要求很高，车上有各种变压器，必须要彻底避免出现由于变压器励磁涌流过大，导致电源断路器跳闸的故障。因此需要设计一个专门检测变压器励磁涌流的测量装置，在变压器出厂检验时，将个别变压器励磁涌流过大的，可能会导致该变压器上端保护断路器跳闸的变压器甄别出来。

由于电压正弦波相位为0°(电压为零)时合闸，励磁涌流最大，目前现有的技术，用一个过零开关，用于输入电源的电压正弦波相位为0°时控制合闸，检测合闸瞬间的变压器的励磁涌流，过零合闸，检测电流的方法，在单相变压器只需合闸一次，而在检测三相变压器时，就需要分别针对每一相检测一次，需要3次测量，同时三相分别过零点控制，相对电路比较复杂，增加装置的成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种简单有效，使用方便的励磁涌流测量仪。

本发明的励磁涌流测量仪，包括电源、线路板、电流互感器、电压传感器、A/D采样电路和触摸屏，所述电流互感器和电压传感器均与A/D采样电路电连接，所述电源与线路板电连接，所述A/D采样电路与线路板电连接，所述线路板与触摸屏电连接。

本发明的励磁涌流测量仪，所述电流互感器和电压传感器分别用于接收变压器电流信号和变压器电压信号，并将变压器电流信号和变压器电压信号传递至A/D采样电路。

本发明的励磁涌流测量仪，其在使用时，包括以下步骤：

S1、将变压器合闸；

S2、通过电流互感器检测变压器合闸瞬间的电流值I1；

S3、通过电压传感器检测变压器合闸瞬间的电压相位角；

S4、根据公式计算出在电压相位角为0°时，对应的励磁涌流值。

进一步的，所述步骤(4)中所使用的公式为K*Im*cos(wt)。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、不需要变压器在电压为零的时间合闸，变压器可以在任何时刻合闸；这样就不需要控制变压器的合闸时间点，降低了控制电路的要求与成本；

2、测量励磁涌流的实现：

1)采样变压器空载合闸时的电流值，及电压波形；测量出励磁涌流值I1,以及产生I1时电压的相位角。

2)通过公式K*Im*cos(wt)，推算出在输入电压相位为0°时合闸，其最大的励磁涌流值。

注：K为校正系数，由装置根据变压器的测试结果，自动计算并修正；

3、根据以上的原理，设计本装置，实现变压器励磁涌流的测量与最大励磁涌流值的计算。

本发明的装置简单有效，并且其使用方便，在检测三相变压器时，只需要合闸一次即和完成全部三相的励磁涌流最大值的计算。

附图说明

图1是本发明的流程框图；

图2是本发明的使用流程图；

图3是本发明的对单相变压器的测量示意图；

图4是本发明的对三相变压器的测量示意图；

附图中标记：1、电源；2、线路板；3、电流互感器；4、电压传感器；5、A/D采样电路；6、触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明的励磁涌流测量仪，包括AC220V电源1、CPU程序控制线路板2、电流互感器3、电压传感器4、A/D采样电路5和触摸屏6，电流互感器3和电压传感器4均与A/D采样电路5电连接，AC220V电源1与CPU程序控制线路板2电连接，A/D采样电路5与CPU程序控制线路板2电连接，CPU程序控制线路板2与触摸屏6电连接，电流互感器3和电压传感器4分别用于接收变压器电流信号和变压器电压信号，并将变压器电流信号和变压器电压信号传递至A/D采样电路5。

如图2所示，本发明的励磁涌流测量仪，其在使用时，包括以下步骤：

S1、将变压器合闸；

S2、通过电流互感器检测变压器合闸瞬间的电流值I1；

S3、通过电压传感器检测变压器合闸瞬间的电压相位角；

S4、根据公式计算出在电压相位角为0°时，对应的励磁涌流值。

进一步的，步骤(4)中所使用的公式为K*Im*cos(wt)。

本发明是一种变压器励磁涌流检测装置，它的特点是允许变压器在任意时刻通电，由电流互感器测量合闸瞬间电流值,通过电压传感器计算出合闸瞬间电压波形角度，再根据公式K*Im*cos(wt)，可以推算出在电压波形相位在0°时，变压器会产生的最大励磁涌流值；并且本发明的励磁涌流测量仪可以根据需要设置不同的电流互感器与电压传感器，用于测量不同容量的单相或三相变压器，当其用于单相变压器检测时，如图3所示，当其用于三相变压器的测量时，如图4所示。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种励磁涌流测量仪，其特征在于，包括电源(1)、线路板(2)、电流互感器(3)、电压传感器(4)、A/D采样电路(5)和触摸屏(6)，所述电流互感器(3)和电压传感器(4)均与A/D采样电路(5)电连接，所述电源(1)与线路板(2)电连接，所述A/D采样电路(5)与线路板(2)电连接，所述线路板(2)与触摸屏(6)电连接。

2.如权利要求1所述的励磁涌流测量仪，其特征在于，所述电流互感器(3)和电压传感器(4)分别用于接收变压器电流信号和变压器电压信号，并将变压器电流信号和变压器电压信号传递至A/D采样电路(5)。

3.如权利要求2所述的励磁涌流测量仪，其特征在于，其使用方法，包括以下步骤：

S1、将变压器合闸；

S2、通过电流互感器检测变压器合闸瞬间的电流值I1；

S3、通过电压传感器检测变压器合闸瞬间的电压相位角；

S4、根据公式计算出在电压相位角为0°时，对应的励磁涌流值。

4.如权利要求3所述的励磁涌流测量仪的使用方法，其特征在于，所述步骤(4)中所使用的公式为K*Im*cos(wt)。

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