CN210323281U - 一种变压器有载分接开关测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变压器有载分接开关测试仪，包括电源模块、电源变换模块、信息采集模块和数据处理模块，利用电源模块和电源变换模块产生三相交流电源，采用交流电测试，在变压器有载分接开关带绕组状态下，能准确捕捉检测到开关动作过程中所产生的瞬变点，测试出的开关过度波形是真实的，对波形的解析结果是唯一性的，通过分析开关过度波形能准确判断出开关过渡电阻断线、过渡电阻桥接时间、触头接触不良等隐性缺陷，解决了直流试验方法中存在的技术难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器有载分接开关测试技术领域，尤其涉及一种变压器有载分接开关测试仪。
背景技术
目前，电力行业在变电站现场检测变压器有载分接开关的过度波形，一直采用直流方法进行试验，所获取的波形与分接开关制造商出厂试验波形进行比对。由于分接开关制造商出厂试验波形是对裸开关进行试验，而在变电站现场检测是在变压器有载分接开关带绕组状态下进行的试验，开关带绕组状态下电路中存在电感和电容量，使得直流试验电流通过绕组在开关切换时不能突变，造成测试出的过度波形两者差异很大，在分析波形时会出现无法判读等问题，使开关制造商与开关使用方在判断开关故障时产生很大争议。
目前使用的直流法有载开关测试仪在开关带绕组状态下进行测试时，要求对波形要做滤波处理，经过滤波处理后的开关过度波形是不真实的波形，不能真实反应出有载开关在开关动作过程中存在的缺陷。此外，直流测试由于其测试原理、技术能力等原因，有时测试获取的波形与制造商给出的波形差异较大，无法给出准确分析结论。诺在现场吊出分接开关，甩开绕组再进行检查、试验，必将影响新设备、大修后设备的投运。为防止分接开关事故，有些地方甚至将无法判定分接开关是否存在缺陷的变压器改做无载调压变压器运行。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种变压器有载分接开关测试仪，解决了直流试验方法中存在的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种变压器有载分接开关测试仪，包括：电源模块、电源变换模块、信息采集模块和数据处理模块，所述电源模块为测试仪提供工作电源，所述电源变换模块的输入端与电源模块连接，输出端与变压器的三相接头连接，用于将电源模块提供的单相电源转变为三相交流电源并输出至变压器的三相接头，所述信息采集模块用于采集变压器动作过程的交流波形，信息采集模块包括电流互感器、放大电路、滤波电路、I/V转换电路和高速AD转换电路，所述电流互感器设置在电源变换模块与变压器之间的回路上，用于采样交流电流并依次经过放大电路、滤波电路、I/V转换电路和高速AD转换电路输出至数据处理模块，所述数据处理模块与信息采集模块的输出端连接，用于保存和显示采集到的数据。
作为上述技术方案的改进，所述电源模块为单相交流电源。
作为上述技术方案的改进，所述电源变换模块包括依次连接的整流电路、三相桥式逆变电路、裂相电路及升压电路。
作为上述技术方案的改进，所述I/V转换电路包括电阻R35，所述滤波电路包括电阻R37、电阻R38、电容CA1、电容CA3和电压跟随器，电阻R35通过相互串联的电阻R37和电阻R38与电压跟随器的正极输入端连接，所述电压跟随器的正极输入端还通过电容CA1接地，电阻R37的输出端通过电容CA3与电压跟随器的输出端连接，电压跟随器的输出端还与电压跟随器的负极输入端连接。
作为上述技术方案的改进，所述整流电路包括整流桥BD1和变压器T1，电源模块的输出与整流桥BD1输入端连接，整流桥BD1通过变压器T1与所述三相桥式逆变电路连接，整流桥BD1的两个输入端之间连接压敏电阻YM1，整流桥BD1的两个输出端之间连接电容C2。
作为上述技术方案的改进，所述三相桥式逆变电路包括3个相互并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的开关mos管，每个开关mos管反向并联续流二极管。
作为上述技术方案的改进，所述数据处理模块包括ARM微处理器、数据存储模块和微型工控电脑，所述微型工控电脑和ARM微处理器连接，所述ARM微处理器的输入端与信息采集模块的输出端连接，所述数据存储模块分别和ARM微处理器与微型工控电连接。
作为上述技术方案的改进，所述微型工控电脑连接有微型打印机。
本实用新型的有益效果有：利用电源模块和电源变换模块产生三相交流电源，采用交流电测试，在变压器有载分接开关带绕组状态下，能准确捕捉检测到开关动作过程中所产生的瞬变点，测试出的开关过度波形是真实的，对波形的解析结果是唯一性的，通过分析开关过度波形能准确判断出开关过渡电阻断线、过渡电阻桥接时间、触头接触不良等隐性缺陷，解决了直流试验方法中存在的技术难题。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：
图1是本实用新型较优实施例的变压器有载分接开关测试仪的原理框图；
图2是本实用新型较优实施例的变压器有载分接开关测试仪的硬件结构连接图；
图3是本实用新型较优实施例的整流电路与三相桥式逆变电路的电路图；
图4是本实用新型较优实施例的I/V转换电路与滤波电路的电路图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型的一种变压器有载分接开关测试仪，包括：电源模块1、电源变换模块2、信息采集模块3和数据处理模块4，所述电源模块1为单相AC220V电源输入，为测试仪提供工作电源，所述单相AC220V电源分两路并联，一路输出给开关电源模块1，经过电压变换输出5V和12V的稳压电源作为系统工作电源使用；另一路经过电源变换模块2生成三相交流标准电源输出。所述电源变换模块2包括依次连接的整流电路5、三相桥式逆变电路6、裂相电路及升压电路，单相AC220V电源进过整流电路5、三相桥式逆变电路6、裂相电路及升压电路，输出三相220V的交流电，交流电输出到变压器有载开关的高压侧对应的ABC三相接头上。所述信息采集模块3用于采集变压器动作过程的交流波形，信息采集模块3包括电流互感器、放大电路、滤波电路8、I/V转换电路7和高速AD转换电路，所述电流互感器设置在电源变换模块2与变压器之间的回路上，用于采样交流电流波形，采样的电流依次经过放大电路、滤波电路8、I/V转换电路7和高速AD转换电路输出模拟信号至数据处理模块4，所述数据处理模块4包括ARM微处理器、数据存储模块和微型工控电脑，所述ARM微处理器的输入端与高速AD转换电路输出端连接，ARM微处理器的使能端与三相桥式逆变电路6和裂相电路连接，所述微型工控电脑和ARM微处理器连接，所述数据存储模块分别和ARM微处理器与微型工控电连接，所述ARM微处理器对高速AD转换电路输出的模拟信号进行采样及储存，并传输到微型工控电脑处理及显示，所述微型工控电脑基于Windows系统，用于对数据进行分析判断并输出波形及得出测试结果。所述微型工控电脑连接有微型打印机，所述微型打印机为光敏打印机，携带方便，可现场直接打印输出测试结果，所述微型工控电脑还连接有显示屏和人机交互设备，所述显示屏为10.4寸大屏幕彩色屏，用于显示结果和波形，所述人机交互设备如鼠标、键盘、触控板等，用于用户输入指令或操控。
参见图3，所述整流电路5包括整流桥BD1和变压器T1，电源模块1的输出与整流桥BD1输入端连接，整流桥BD1通过变压器T1与所述三相桥式逆变电路6连接，整流桥BD1的两个输入端之间连接压敏电阻YM1，整流桥BD1的两个输出端之间连接电容C2；所述三相桥式逆变电路6包括3个相互并联的桥臂9，每个桥臂9包括两个串联的开关mos管，每个开关mos管反向并联续流二极管，开关mos管的栅极和ARM微处理器的使能端连接，由ARM微处理器控制其通断。
参见图4，所述I/V转换电路7包括电阻R35，所述滤波电路8包括电阻R37、电阻R38、电容CA1、电容CA3和电压跟随器，电阻R35通过相互串联的电阻R37和电阻R38与电压跟随器的正极输入端连接，所述电压跟随器的正极输入端还通过电容CA1接地，电阻R37的输出端通过电容CA3与电压跟随器的输出端连接，电压跟随器的输出端还与电压跟随器的负极输入端连接。电流互感器输出电流经R35采样转为电压信号，并进过滤波电路8滤波输出到高速AD转换电路将模拟信号转为数字信号，高速AD转换电路再将信号传输给ARM微处理器处理。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种变压器有载分接开关测试仪，包括电源模块(1)、电源变换模块(2)、信息采集模块(3)和数据处理模块(4)，其特征在于：
所述电源变换模块(2)的输入端与电源模块(1)连接，电源变换模块(2)的输出端与变压器的三相接头连接，用于将电源模块(1)提供的单相电源转变为三相交流电源并输出至变压器的三相接头；
所述信息采集模块(3)用于采集变压器动作过程的交流波形，信息采集模块(3)包括依次连接的电流互感器、放大电路、滤波电路(8)、I/V转换电路(7)和高速AD转换电路，所述电流互感器设置在电源变换模块(2)与变压器之间的回路上，用于采样交流电流信号，采样的电流信号依次经过放大电路、滤波电路(8)、I/V转换电路(7)和高速AD转换电路；
所述数据处理模块(4)与信息采集模块(3)的输出端连接，用于保存和显示采集到的数据。
2.根据权利要求1所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述电源模块(1)为单相交流电源。
3.根据权利要求1所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述电源变换模块(2)包括依次连接的整流电路(5)、三相桥式逆变电路(6)、裂相电路及升压电路。
4.根据权利要求1所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述I/V转换电路(7)包括电阻R35，所述滤波电路(8)包括电阻R37、电阻R38、电容CA1、电容CA3和电压跟随器，电阻R35通过相互串联的电阻R37和电阻R38与电压跟随器的正极输入端连接，所述电压跟随器的正极输入端还通过电容CA1接地，电阻R37的输出端通过电容CA3与电压跟随器的输出端连接，电压跟随器的输出端还与电压跟随器的负极输入端连接。
5.根据权利要求3所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述整流电路(5)包括整流桥BD1和变压器T1，电源模块(1)的输出与整流桥BD1输入端连接，整流桥BD1通过变压器T1与所述三相桥式逆变电路(6)连接，整流桥BD1的两个输入端之间连接压敏电阻YM1，整流桥BD1的两个输出端之间连接电容C2。
6.根据权利要求3所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述三相桥式逆变电路(6)包括3个相互并联的桥臂(9)，每个桥臂(9)包括两个串联的开关mos管，每个开关mos管反向并联续流二极管。
7.根据权利要求1所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述数据处理模块(4)包括ARM微处理器、数据存储模块和微型工控电脑，所述微型工控电脑和ARM微处理器连接，所述ARM微处理器的输入端与信息采集模块(3)的输出端连接，所述数据存储模块分别和ARM微处理器与微型工控电连接。
8.根据权利要求7所述的一种变压器有载分接开关测试仪，其特征在于，所述微型工控电脑连接有微型打印机。
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| CN112014727A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-12-01 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 分接开关的谐波电流切换能力的测试装置 |
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