CN209296825U - 一种变压器性能自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变压器性能自动检测装置，包括检测治具，安装于变压器的多个端子排上；检测仪表，包括耐压性能检测仪表、脉冲测试检测仪表；检测通道切换装置，提供所述检测治具和所述检测仪表相连接的多个检测通道，并具备检测通道的切换功能；变频电源，连接所述检测通道切换装置，为变压器检测供电；以及上位机，获取、存储并显示所述检测仪表的检测信息，并对所述检测通道切换装置和所述变频电源进行控制。该装置可对变压器的多项性能指标进行自动检测。

Description

一种变压器性能自动检测装置

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，具体涉及一种变压器性能的检测装置。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件包括初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)，主要用于电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离和稳压等。在变压器出厂或使用前，需对其进行各项性能指标的测试。现有技术中，大多都是通过仪表表笔直接和变压器接触从而获得准确数值。但对于大型多功能变压器，由于其电性能复杂，要检测的指标数据太多，人工检测极易出错。此外，性能检测所涉及的仪器种类也甚多，检测的工作量大，稍有不慎会损坏仪表甚至出现安全事故。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题作出改进，即实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动检测装置，可对变压器的多项性能指标进行自动检测。

本实用新型的技术方案为：一种变压器性能自动检测装置，其特征在于，包括：检测治具，安装于变压器的多个端子排上；检测仪表，包括采用高压进行检测的高压检测仪表；检测通道切换装置，提供所述检测治具和所述检测仪表相连接的多个检测通道，并具备检测通道的切换功能；变频电源，连接所述检测通道切换装置，为变压器检测供电；以及上位机，获取、存储并显示所述检测仪表的检测信息，并对所述检测通道切换装置和所述变频电源进行控制。

上述变压器性能自动检测装置，具有如下技术效果：

1、通过设立检测通道切换装置，上位机可控制将需要检测的变压器上面的端子位置通过治具和各种仪表连接，自动读取仪表显示信息，并判断是否合格。最终实现电压、电流、短路阻抗、极性、功率、直流电阻、绝缘抵抗、耐压、脉冲等性能指标的综合自动检测。

2、通断保护装置采用气缸、探针、导电铜条的结构形式，实现了高压和低压的分离保护，确保仪表不会因为接线错误或者高低压电路问题而烧坏。同时，相比于高压继电器，具有成本低廉的特点。

3、脉冲及高压切换装置采用气缸、探针、导电铜条的结构形式，实现了耐压和脉冲检测的自动切换，同时具有成本低廉的特点。

4、对于自动变比组别测试仪进行了改造，实现了极性测试的集中显控。

5、对于直流电阻和短路阻抗检测，采用具备短接功能的第二检测治具，提高了检测的精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的变压器性能自动检测装置的组成和连接框图。

图2为本实用新型实施例所提供的检测通道切换装置的组成和连接框图。

图3为本实用新型实施例所提供的通断通断保护装置的三维结构图。

图4为本实用新型实施例所提供的通断通断保护装置的左右气缸控制示意图。

图5为本实用新型实施例所提供的脉冲及高压切换装置三维结构图。

图6为本实用新型实施例所中对现有全自动变比组别测试仪的改造框图。

图7为本实用新型实施例所中的第二检测治具的连接框图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图7所示，本实用新型提供的变压器性能自动检测装置包括检测治具2、检测通道切换装置3、检测仪表4、变频电源6以及上位机5，对变压器1进行多项性能指标的检测。

检测治具2为现有技术，安装于变压器1的多个端子排上，将变压器1各个待检端子点同时与检测治具2的连接端连接。本实施例优选采用中国专利CN207473014U所公开的检测治具。检测仪表4用于测量变压器1的电压、电流、短路阻抗、极性、功率、直流电阻、绝缘阻抗、耐压、脉冲等性能指标。根据所测项目的要求，选用不同类型的仪表属于现有技术，这里不再详述。本实施例优选采用表1所列清单中的仪表进行。这里，耐压、绝缘阻抗、脉冲测试为高压检测项目，需要高压检测仪表进行检测；电压、电流、短路阻抗、极性测试、功率、直流电阻均为低压检测项目，采用低压检测仪表进行检测。变频电源6用于检测用供电。上位机5用于获取、存储和显示来自于检测仪表4的检测数据，同时对检测通道切换装置3、变频电源6进行控制。

表1实施例所采用的检测仪表清单

检测通道切换装置连接于检测治具与检测仪表之间，提供不同检测仪表与检测治具(即变压器端子)连接通道，同时具备连接通道的切换功能。检测通道切换装置包括脉冲接入通道31、高压接入通道32、低压接入通道33、脉冲及高压切换装置35和低压切换装置36。

脉冲接入通道31为所述脉冲及高压切换装置35和所述检测治具2的脉冲检测连接通道，高压接入通道32为所述脉冲及高压切换装置35和所述检测治具2的高压检测连接通道，脉冲及高压切换装置35同时分别连接耐压性能检测仪表和脉冲测试检测仪表，所述脉冲及高压切换装置根据所述所检测的测试项控制所述脉冲接入通道、所述高压接入通道与耐压性能检测仪表和脉冲测试检测仪表之间的通断。低压接入通道33为所述低压切换装置36与所述检测治具2的低压检测连接通道，所述低压切换装置36根据所检测的测试项控制所述低压接入通道36所述低压检测仪表的通断。本领域普通技术人员在了解检测仪表4的检测接口要求、检测治具2与变压器1端子排对应关系的基础上，进行脉冲接入通道31、高压接入通道32、低压接入通道33的设计开发属于现有技术，这里不再详述。

对于上述每个接入通道，均内串联有一通断保护装置34。这是由于检测治具2为被脉冲接入通道31、高压接入通道32和低压接入通道33共同占用，如高压与低压不进行隔离保护，会出现高压电击穿低压通道，烧坏低压端检测仪表。本实施例中，脉冲接入通道31内串联有第一通断保护装置34a，高压接入通道32内串联有第二通断保护装置34b，低压接入通道33内串联有第三通断保护装置34c。对于每套通断保护装置34，其包括机构框架341、安装于机构框架341上的左气缸342和右气缸343和PCB板346。左气缸342和右气缸343的动作均受上位机5控制。PCB板346上嵌有从前往后的数排导电铜条345。导电铜条345的排数根据该通断保护装置所连接的接入通道(脉冲接入通道31或高压接入通道32或低压接入通道33)的通道内接线数目而定。对于每排的导电铜条345，其又包括位于左部的左导电铜条345a、位于中部的中导电铜条345b和位于右部的右导电铜条345c。左气缸342驱动与之连接的探针344a实现左导电铜条345a和中导电铜条345b的接通和断开，右气缸343驱动与之连接的探针344b实现右导电铜条345c和中导电铜条345b的接通和断开。其中，左导电铜条345a、右导电铜条345c又分别与检测治具端和切换装置端(即脉冲及高压切换装置35或低压切换装置36)端联通。通过上述结构，左气缸342实现了对检测治具2与切换装置的通断控制。当检测低压项目时，只要确保第一通断保护装置34a、第二通断保护装置34c的左右气缸抬起，第三通断保护装置34c的气缸压下，从而切断高压接入通道及脉冲接入通道即可。同理，检测高压项目时，也可通过通断保护装置切断其他接入通道。采用上述通断保护装置，仅使用气缸、探针和导电铜条，定期维护时仅需跟换探针和导电铜条。相比于价格高昂的高压继电器控制方案，成本更为低廉。

脉冲接入通道31、高压接入通道32共同通过脉冲及高压切换装置35连接脉冲及高压测试仪表(即表1中的耐电压绝缘电阻测试仪和脉冲测试仪)。脉冲及高压切换装置35包括机构框架351、安装于机构框架351上的气缸352和PCB板354。气缸352受上位机5控制。PCB板354上嵌有从前往后的数排导电铜条355。对于每排导电铜条355，又分为左导电铜条355a和右导电铜条355b。每排导电铜条对应于一气缸252，每一气缸352驱动与之连接的探针353实现左导电铜条355a和右导电铜条355b的接通和断开。左导电铜条355a与脉冲接入通道31或高压接入通道32联通，右导电铜条355b与脉冲及高压测试仪表联通。为了便于说明，这里以某A产品测试装置为例，导电铜条354为9排，对应的气缸252为9个(即图5中的气缸一至气缸九)，脉冲及高压切换装置35的每个气缸的连接关系如表2所示。如需对A产品进行P-S耐压测试，则气缸一压下，左右接通，高压仪红色表笔(高压侧)输出端与变压器上面初级侧接通；气缸四和五压下，左右接通，高压仪黑色表笔(低压侧)输入端与产品铁芯接通；当气缸一、四、五全部压下后，高压仪实现对A产品P-S耐压测试的检测，上位机5直接把检测数据读取即可。需要说明的是，上面仅针对A产品测试提供的一个实施例，本实用新型重点保护的是采用气缸、探针和导电铜条相结合的方案替代传统的高压继电器，以大幅度节省测试成本。本领域普通技术人员在理解本实用新型思想的基础上，可根据实际脉冲和高压测试项、检测仪表的检测接口要求，对气缸252的个数及每个气缸的对应控制关系另行设计。

表2脉冲及高压切换装置35中各气缸控制关系表

低压切换装置36由数块PCB板组成，每块PCB板上安装有数个低压继电器。每块PCB对应于变压器2的一个线圈。每个低压继电器控制低压接入通道33和检测治具2之间线路的通断(也可以是每条线路对应着多个并联的继电器)。如该线路接通，则对应检测仪表壳读取变压器相关的检测数据。同一条线路通过不同的低压继电器接通不同的检测仪表，不同的检测仪表读取变压器不同的电性能数据，上位机直接控制低压继电器的通断。此外，上述PCB板上还安装有控制变频电源6给所述检测治具2供电通断的继电器。

需要说明的是，如采用直流低电阻测试仪、电阻电感电容测试仪依次通过低压切换装置36、第三通断保护装置33、检测治具2，直接对变压器进行直流电阻和短路阻抗测试。相关仪器接通后，检测出的阻值为变压器阻值和整个回路阻值，将会比变压器的真实值大1-2Ω不等。为此，作为本实用新型实施例的优选，将直流电阻和短路阻抗的检测和其他电性能检测电路独立出来。具体方案为：变压器性能自动检测装置还包括第二检测治具8。检测治具2对应除直流电阻和短路阻抗检测外所对应的检测仪器，第二检测治具8对应直流电阻和短路阻抗的检测仪器(即直流低电阻测试仪、电阻电感电容测试仪)。第二检测治具8内包含串口继电器81、多组微型继电器焊接PCB板82、与变压器连接探针板83，上位机5直接控制串口继电器81、直流低电阻测试仪、电阻电感电容测试仪，利用串口继电器81对微型继电器PCB板上面的微型继电器(不需要过电压，价格极为低廉)通断来测量实际的阻值和阻抗；比如，上位机5控制仪表打开，使串口继电器81控制PCB板82上的众多微型继电器工作，仪表红色表笔对应继电器打开，黑色表笔对应继电器打开，控制此两个继电器短接，进行测试前的仪表及继电器回路电阻值或者阻抗值归零，然后短接电路打开，两个继电器分别通过插针板83和变压器连接(即仪表的红黑表笔和变压器连接)，读取变压器的阻抗或直流电阻，此时测得的电阻值是变压器和探针还有一截短线的电阻之和，已经和真实值比较接近，一般误差在5mΩ以内。

现有技术中，对变压器2进行极性测试的程控变比组别测试仪价格昂贵。市场上大都廉价的变比组别测试仪不支持自动控制，且不支持测试数据输出。本实施例中，对表1中的全自动变比组别测试仪71进行了改造。通过上位机2控制串口继电器72，串口继电器72控制全自动变比组别测试仪的按钮接线的通断。同时采用工业相机73摄取全自动变比组别测试仪71的显示图像，再将图像数据传至上位机2。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种变压器性能自动检测装置，其特征在于，包括：

检测治具，安装于变压器的多个端子排上；

检测仪表，包括采用高压进行检测的高压检测仪表；

检测通道切换装置，提供所述检测治具和所述检测仪表相连接的多个检测通道，并具备检测通道的切换功能；

变频电源，连接所述检测通道切换装置，为变压器检测供电；以及

上位机，获取、存储并显示所述检测仪表的检测信息，并对所述检测通道切换装置和所述变频电源进行控制。

2.根据权利要求1所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，所述高压检测仪表包括耐压性能检测仪表、绝缘阻抗性能检测仪表、脉冲测试检测仪表中的一种或几种，

所述检测仪表还包括采用低压进行检测的低压检测仪表，所述低压检测仪表为电压检测仪表、电流检测仪表、短路阻抗检测仪表、极性检测仪表、功率检测仪表、直流电阻检测仪表中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，所述检测通道切换装置包括脉冲接入通道、高压接入通道、低压接入通道、脉冲及高压切换装置和低压切换装置，

所述脉冲接入通道为所述脉冲及高压切换装置和所述检测治具的脉冲检测连接通道，所述高压接入通道为所述脉冲及高压切换装置和所述检测治具的高压检测连接通道，所述脉冲及高压切换装置连接所述高压检测仪表，所述脉冲及高压切换装置根据所述所检测的测试项控制所述脉冲接入通道、所述高压接入通道内接线与所述高压检测仪表之间的通断，

所述低压接入通道为所述低压切换装置与所述检测治具的低压检测连接通道，所述低压切换装置根据所检测的测试项控制所述低压接入通道内接线与所述低压检测仪表的通断，

所述脉冲接入通道内串联有第一通断保护装置，所述高压接入通道内串联有第二通断保护装置，所述低压接入通道内串联有第三通断保护装置，

所述上位机分别控制所述脉冲及高压切换装置、所述低压切换装置、所述第一通断保护装置、第二通断保护装置和第三通断保护装置。

4.根据权利要求3所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，每个通断保护装置包括第一机构框架、安装于第一机构框架上的左气缸、右气缸和第一PCB板，所述第一PCB板上装有数排导电铜条，每排导电铜条由左导电铜条、中导电铜条和右导电铜条组成，所述左导电铜条连接所述治具，所述右导电铜条连接脉冲接入通道或高压接入通道或低压接入通道，所述上位机控制所述左气缸驱动与之连接的探针实现左导电铜条和中导电铜条的接通和断开，所述上位机控制所述右气缸驱动与之连接的探针实现右导电铜条和中导电铜条的接通和断开。

5.根据权利要求3或4所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，所述脉冲及高压切换装置包括第二机构框架、安装于第二机构框架上的数个第二气缸和第二PCB板，所述第二PCB板上装有数排导电铜条，每排导电铜条对应一个第二气缸，每排导电铜条由一对导电铜条组成，每对导电铜条中一个连接所述脉冲接入通道或所述高压接入通道，另一个连接所述耐压性能检测仪表或脉冲测试检测仪表，所述上位机控制所述第二气缸驱动与之连接的探针实现每对导电铜条的接通和断开。

6.根据权利要求3或4所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，所述低压切换装置包括数个第三PCB板，每块第三PCB板上装有数个低压继电器，所述低压继电器控制所述低压接入通道内接线与所述低压检测仪表的通断，所述第三PCB板上还安装有控制所述变频电源给所述检测治具供电通断的继电器。

7.根据权利要求6所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，还包括安装于变压器上的第二检测治具，该第二检测治具与短路阻抗检测仪表、直流电阻检测仪表连接，所述第二检测治具内包含串口继电器、多组微型继电器焊接PCB板、与变压器连接的探针板，所述上位机控制所述串口继电器、所述串口继电器进一步控制所述PCB板上的微型继电器动作，实现短路阻抗、直流电阻检测的归零校准和检测。

8.根据权利要求1所述的变压器性能自动检测装置，其特征在于，所述检测仪表还包括全自动变比组别测试仪，所述上位机通过串口继电器控制该全自动变比组别测试仪按钮接线的通断，所述上位机还连接有摄取全自动变比组别测试仪显示图像的工业相机。