CN209992583U - 一种变压器变比测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变压器变比测试装置，属于高压设备检测技术领域，包括电源模块、逆变器、原边保护采样电路、副边保护采样电路、保护电路、负载电路RF、MCU、AD模块、显示模块、保护电路和整流电路；解决了原边输入电路缺相时不启动副边负载端供电，从而保护测试装置的技术问题，本实用新型采用与门电路控制副边负载的供电，当出现因短路或断路出现的原边缺相时，副边电路不启动对负载的供电，从而保护了测试装置本身不会因为电流异常而出现负载回路中的元件的损坏，本实用新型采用保险丝的方式对原边回路进行保护，杜绝了原边电路因电流过大而烧坏原边回路中的其他元件的现象。
Description
技术领域
本实用新型属于高压设备检测技术领域，特别涉及一种变压器变比测试装置。
背景技术
在电力变压器的半成品、成品生产过程中，新安装的变压器投入运行之前以及根据国家电力部的预防性试验规程中，要求变压器进行匝数比或电压比测试。传统的变比电桥操作繁琐，读数不直观，且要进行必要的换算，测试时只能单相进行，工作效率低。
传统的变比电桥测试不能保证输入电压的波动范围，容易受到输入端电压的影响，误差大，并且没有有效的保护电路来保护测试装置本身的安全。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种变压器变比测试装置，解决了原边输入电路缺相时不启动副边负载端供电，从而保护测试装置的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种变压器变比测试装置，包括电源模块、逆变器、原边保护采样电路、副边保护采样电路、保护电路、负载电路RF、MCU、AD模块、显示模块、保护电路和整流电路；
电源模块包括AC/DC模块和稳压器，AC/DC模块的输入端连接220V市电、输出端输出VIN电源，稳压器的输入端连接VIN电源、输出端输出VCC电源；
逆变器由6个可控硅Q1～Q6构成，逆变器的输入端连接VIN电源、输出端分别连接被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端；
原边保护采样电路包括保险丝F1、保险丝F2、保险丝F3、电流互感器L1、电流互感器L2、电流互感器L3、整流桥D10、整流桥D12、整流桥D13、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3分别串联在被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端，被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端还分别设有电流互感器L1、电流互感器L2和电流互感器L3，电流互感器L1的输出端连接整流桥D10的输入端，整流桥D10的正输出端通过串联连接的电阻R4和电阻R7连接地线、负输出端连接地线，整流桥D11的正输出端通过串联连接的电阻R5和电阻R8连接地线、负输出端连接地线，整流桥D12的正输出端通过串联连接的电阻R6和电阻R9连接地线、负输出端连接地线；
电阻R4和电阻R7的连接节点为U相采样点，输出采样电压U1；电阻R5和电阻R8的连接节点为V相采样点，输出采样电压U2；电阻R6和电阻R9的连接节点为W相采样点，输出采样电压U3；
保护电路包括与门U1A、与门U1B、与门U1C、三极管Q7和电阻R10，副边保护采样电路包括继电器J1、继电器J2、继电器J3、电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6，负载电路RF包括负载R1、负载R2和负载R3，被测变压器T11的副边的输出端包括A相输出端、B相输出端、C相输出端和O相输出端，A相输出端连接继电器J1的常开触点，继电器J1的公共触点连接负载R1的一端，负载R1的另一端连接O相输出端，B相输出端连接继电器J2的常开触点，继电器J2的公共触点连接负载R2的一端，负载R2的另一端连接O相输出端，C相输出端连接继电器J3的常开触点，继电器J3的公共触点连接负载R3的一端，负载R3的另一端连接O相输出端，A相输出端、B相输出端和C相输出端上还分别设有电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6；
与门U1A的1脚和2脚分别连接采样电压U1和采样电压U2，与门U1B的4脚和5脚分别连接采样电压U2和采样电压U3，与门U1C的9脚和10脚分别连接与门U1A的3脚和与门U1B的6脚，与门U1C的8脚连接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极通过电阻R10连接VCC电源；
继电器J1的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极，继电器J2的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极，继电器J3的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极；
电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6分别采集到的电路信号均通过整流电路整流后输入到AD模块，采样电压U1、采样电压U2和采样电压U3均输入到AD模块，AD模块与MCU连接。
优选的，所述MCU的型号为s3c2410，所述AC/DC模块为220V转DC12V模块，稳压器为12V转5V三端稳压器，与门U1A、与门U1B和与门U1C的型号均为74F08。
优选的，所述电流互感器L1、所述电流互感器L2、所述电流互感器L3、所述电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6的型号均为ZDKCT38M电流互感器。
优选的，所述O相为被测变压器的副边的接地端。
优选的，所述整流电路包括3个整流桥，所述电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6分别连接一个整流桥，这三个整流桥分别输出A相采样电流IA、B相采样电流IB、C相采样电流IC。
优选的，所述AD模块包括6个AD芯片和三个采样电阻，三个采样电阻分别对所述采样电流IA、所述采样电流IB和所述采样电流IC进行采样，得到采样电压UA、采样电压UB和采样电压UC，采样电压UA、采样电压UB、采样电压UC、采样电压U1、采样电压U2和采样电压U3分别连接一个AD芯片，6个AD芯片均通过IO口与MCU通信。
优选的，所述AD芯片的型号为AD7656。
优选的，所述MCU还通过串口与一个显示模块连接，所述显示模块为TJC4024T032_011RN串口LCD显示屏。
本实用新型所述的一种变压器变比测试装置，解决了原边输入电路缺相时不启动副边负载端供电，从而保护测试装置的技术问题，本实用新型采用与门电路控制副边负载的供电，当出现因短路或断路出现的原边缺相时，副边电路不启动对负载的供电，从而保护了测试装置本身不会因为电流异常而出现负载回路中的元件的损坏，本实用新型采用保险丝的方式对原边回路进行保护，杜绝了原边电路因电流过大而烧坏原边回路中的其他元件的现象。
附图说明
图1是本实用新型的原理图方框图；
图2是本实用新型的电源模块的方框图；
图3是本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1-图3所示的一种变压器变比测试装置，包括电源模块、逆变器、原边保护采样电路、副边保护采样电路、保护电路、负载电路RF、MCU、AD模块、显示模块、保护电路和整流电路；
电源模块包括AC/DC模块和稳压器，AC/DC模块的输入端连接220V市电、输出端输出VIN电源，稳压器的输入端连接VIN电源、输出端输出VCC电源；
本实用新型采用AC/DC模块将220V市电转换为12V直流电为逆变器供电，使得逆变器的输入端不再受到220V市电的影响，极大的稳定了逆变器的输出电压，保证了测试精度。
逆变器由6个可控硅Q1～Q6构成，逆变器的输入端连接VIN电源、输出端分别连接被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端；所述逆变器为现有技术，故不详细叙述。
本实用新型采用逆变器的方式，将12V电源逆变后在为被测变压器提供三相电电源，为被测变压器提供了稳定的供电源，保证了测试的准确性。
原边保护采样电路包括保险丝F1、保险丝F2、保险丝F3、电流互感器L1、电流互感器L2、电流互感器L3、整流桥D10、整流桥D12、整流桥D13、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3分别串联在被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端，被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端还分别设有电流互感器L1、电流互感器L2和电流互感器L3，电流互感器L1的输出端连接整流桥D10的输入端，整流桥D10的正输出端通过串联连接的电阻R4和电阻R7连接地线、负输出端连接地线，整流桥D11的正输出端通过串联连接的电阻R5和电阻R8连接地线、负输出端连接地线，整流桥D12的正输出端通过串联连接的电阻R6和电阻R9连接地线、负输出端连接地线；
本实用新型采用保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3对被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端进行保护，如果出现任意一相因短路而造成电流过大，即刻熔断该相的保险丝，保护被测变压器和测试装置不会进一步损坏。
电流互感器L1、电流互感器L2、电流互感器L3分别测量U相输入端、V相输入端和C相输入端的电流，并通过整流桥D10、整流桥D12和整流桥D13的整流后，再由电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9组成的电流采样电阻进行采样，然后通过AD模块进行AD转换，最后进入到MCU中进行最终处理。
电阻R4和电阻R7的连接节点为U相采样点，输出采样电压U1；电阻R5和电阻R8的连接节点为V相采样点，输出采样电压U2；电阻R6和电阻R9的连接节点为W相采样点，输出采样电压U3；
保护电路包括与门U1A、与门U1B、与门U1C、三极管Q7和电阻R10，副边保护采样电路包括继电器J1、继电器J2、继电器J3、电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6，负载电路RF包括负载R1、负载R2和负载R3，被测变压器T11的副边的输出端包括A相输出端、B相输出端、C相输出端和O相输出端，A相输出端连接继电器J1的常开触点，继电器J1的公共触点连接负载R1的一端，负载R1的另一端连接O相输出端，B相输出端连接继电器J2的常开触点，继电器J2的公共触点连接负载R2的一端，负载R2的另一端连接O相输出端，C相输出端连接继电器J3的常开触点，继电器J3的公共触点连接负载R3的一端，负载R3的另一端连接O相输出端，A相输出端、B相输出端和C相输出端上还分别设有电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6；
与门U1A的1脚和2脚分别连接采样电压U1和采样电压U2，与门U1B的4脚和5脚分别连接采样电压U2和采样电压U3，与门U1C的9脚和10脚分别连接与门U1A的3脚和与门U1B的6脚，与门U1C的8脚连接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极通过电阻R10连接VCC电源；
继电器J1的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极，继电器J2的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极，继电器J3的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极；
当原边的某一相出现断路时，该相的采样电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8或电阻R9组采集到的电压为0，此时与门U1A和与门U1B的输入端有一个为0电平，那么此时与门U1A和与门U1B的输出端也有一个为0电平，此时与门U1C输出为0，三极管Q7的基极得到0电平，三极管Q7截止，不为继电器J1、继电器J2和继电器J3的线圈通电，此时被测变压器T11的输出端A相、B相和C相均不能为负载R1、负载R2和负载R3供电，从而保护测试装置不会进一步损坏。
电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6分别采集到的电路信号均通过整流电路整流后输入到AD模块，采样电压U1、采样电压U2和采样电压U3均输入到AD模块，AD模块与MCU连接。
优选的，所述MCU的型号为s3c2410，所述AC/DC模块为220V转DC12V模块，稳压器为12V转5V三端稳压器，与门U1A、与门U1B和与门U1C的型号均为74F08。
优选的，所述电流互感器L1、所述电流互感器L2、所述电流互感器L3、所述电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6的型号均为ZDKCT38M电流互感器。
优选的，所述O相为被测变压器的副边的接地端。
优选的，所述整流电路包括3个整流桥，所述电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6分别连接一个整流桥，这三个整流桥分别输出A相采样电流IA、B相采样电流IB、C相采样电流IC。
本实施例采用的整流桥均为二极管1N4148所组成的整流桥。
电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6用于测量A相、B相和C相的电流。
优选的，所述AD模块包括6个AD芯片和三个采样电阻，三个采样电阻分别对所述采样电流IA、所述采样电流IB和所述采样电流IC进行采样，得到采样电压UA、采样电压UB和采样电压UC，采样电压UA、采样电压UB、采样电压UC、采样电压U1、采样电压U2和采样电压U3分别连接一个AD芯片，6个AD芯片均通过IO口与MCU通信。
优选的，所述AD芯片的型号为AD7656。
优选的，所述MCU还通过串口与一个显示模块连接，所述显示模块为TJC4024T032_011RN串口LCD显示屏。
本实用新型所述的一种变压器变比测试装置，解决了原边输入电路缺相时不启动副边负载端供电，从而保护测试装置的技术问题，本实用新型采用与门电路控制副边负载的供电，当出现因短路或断路出现的原边缺相时，副边电路不启动对负载的供电，从而保护了测试装置本身不会因为电流异常而出现负载回路中的元件的损坏，本实用新型采用保险丝的方式对原边回路进行保护，杜绝了原边电路因电流过大而烧坏原边回路中的其他元件的现象。
Claims (8)
1.一种变压器变比测试装置，其特征在于：包括电源模块、逆变器、原边保护采样电路、副边保护采样电路、保护电路、负载电路RF、MCU、AD模块、显示模块、保护电路和整流电路；
电源模块包括AC/DC模块和稳压器，AC/DC模块的输入端连接220V市电、输出端输出VIN电源，稳压器的输入端连接VIN电源、输出端输出VCC电源；
逆变器由6个可控硅Q1～Q6构成，逆变器的输入端连接VIN电源、输出端分别连接被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端；
原边保护采样电路包括保险丝F1、保险丝F2、保险丝F3、电流互感器L1、电流互感器L2、电流互感器L3、整流桥D10、整流桥D12、整流桥D13、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3分别串联在被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端，被测变压器T11的U相输入端、V相输入端和C相输入端还分别设有电流互感器L1、电流互感器L2和电流互感器L3，电流互感器L1的输出端连接整流桥D10的输入端，整流桥D10的正输出端通过串联连接的电阻R4和电阻R7连接地线、负输出端连接地线，整流桥D11的正输出端通过串联连接的电阻R5和电阻R8连接地线、负输出端连接地线，整流桥D12的正输出端通过串联连接的电阻R6和电阻R9连接地线、负输出端连接地线；
电阻R4和电阻R7的连接节点为U相采样点，输出采样电压U1；电阻R5和电阻R8的连接节点为V相采样点，输出采样电压U2；电阻R6和电阻R9的连接节点为W相采样点，输出采样电压U3；
保护电路包括与门U1A、与门U1B、与门U1C、三极管Q7和电阻R10，副边保护采样电路包括继电器J1、继电器J2、继电器J3、电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6，负载电路RF包括负载R1、负载R2和负载R3，被测变压器T11的副边的输出端包括A相输出端、B相输出端、C相输出端和O相输出端，A相输出端连接继电器J1的常开触点，继电器J1的公共触点连接负载R1的一端，负载R1的另一端连接O相输出端，B相输出端连接继电器J2的常开触点，继电器J2的公共触点连接负载R2的一端，负载R2的另一端连接O相输出端，C相输出端连接继电器J3的常开触点，继电器J3的公共触点连接负载R3的一端，负载R3的另一端连接O相输出端，A相输出端、B相输出端和C相输出端上还分别设有电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6；
与门U1A的1脚和2脚分别连接采样电压U1和采样电压U2，与门U1B的4脚和5脚分别连接采样电压U2和采样电压U3，与门U1C的9脚和10脚分别连接与门U1A的3脚和与门U1B的6脚，与门U1C的8脚连接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极通过电阻R10连接VCC电源；
继电器J1的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极，继电器J2的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极，继电器J3的线圈的一端连接地线、另一端连接三极管Q7的发射极；
电流互感器L4、电流互感器L5和电流互感器L6分别采集到的电路信号均通过整流电路整流后输入到AD模块，采样电压U1、采样电压U2和采样电压U3均输入到AD模块，AD模块与MCU连接。
2.如权利要求1所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述MCU的型号为s3c2410，所述AC/DC模块为220V转DC12V模块，稳压器为12V转5V三端稳压器，与门U1A、与门U1B和与门U1C的型号均为74F08。
3.如权利要求1所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述电流互感器L1、所述电流互感器L2、所述电流互感器L3、所述电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6的型号均为ZDKCT38M电流互感器。
4.如权利要求1所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述O相为被测变压器的副边的接地端。
5.如权利要求1所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述整流电路包括3个整流桥，所述电流互感器L4、所述电流互感器L5和所述电流互感器L6分别连接一个整流桥，这三个整流桥分别输出A相采样电流IA、B相采样电流IB、C相采样电流IC。
6.如权利要求5所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述AD模块包括6个AD芯片和三个采样电阻，三个采样电阻分别对所述采样电流IA、所述采样电流IB和所述采样电流IC进行采样，得到采样电压UA、采样电压UB和采样电压UC，采样电压UA、采样电压UB、采样电压UC、采样电压U1、采样电压U2和采样电压U3分别连接一个AD芯片，6个AD芯片均通过IO口与MCU通信。
7.如权利要求6所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述AD芯片的型号为AD7656。
8.如权利要求1所述的一种变压器变比测试装置，其特征在于：所述MCU还通过串口与一个显示模块连接，所述显示模块为TJC4024T032_011RN串口LCD显示屏。
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