CN210514502U - 电抗器测试系统 - Google Patents

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辛中波
李建军
贺广勇
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Qingdao Yunlu Special Transform Intelligent Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种电抗器测试系统,包括测量装置与控制装置,控制装置与测量装置连接,用于控制测量装置对待测电抗器进行测试;测量装置包括:调压器,调压器输入侧通过电源进线保护开关以及接触器接市电或高压电源,输出侧通过交流接触器与待测电抗器输入端连接;匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪以及电感测量仪,各测量仪信号输入端分别串接接触器后并联于待测电抗器输入输出端。本实用新型的电抗器测试系统能够一次接线同时实现在高低压下对电抗器进行绝缘电阻试验、直流电阻试验、耐压试验、空负载试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压等多种测试,系统设计简单、可实现全自动测试,测量精度高。

Description

电抗器测试系统
技术领域
本实用新型属于电抗器测试技术领域,尤其涉及一种电抗器测试系统。
背景技术
电抗器测试一般包括绝缘电阻试验、直流电阻试验、耐压试验、高低压工频耐压及感应耐压测试等,电抗器在出厂前需要进行相关实验并在实验数据符合国家规范范围后方可使用,否则易存在严重的事故隐患。
就目前的电抗器测试而言,大多都是单一的对电抗器进行某一项参数的测量并记录,例如仅能对电抗器进行绝缘电阻试验、直流电阻试验、高低压工频耐压或感应耐压等测试中的其中一种测试,测试时需频繁更换测试仪器与测试电路,不能同时实现对多项性能参数进行测试。同时,现有的电抗器测试系统在对电抗器进行高低压测试时,需分别进行高压或低压下的测试,不能同时进行高电压下测试。
例如,专利CN201810709299公开了电抗器测试系统,包括PLC控制器、电抗器、电压互感器、电流互感器、功率分析仪、标准电阻、高压容器、感应分压器、三相能表、三相功率源以及三相标准表,所述PLC控制器的信号发送端与电抗器的信号接收端电性连接,所述PLC控制器信号接收端接收到的直接测量单相或三相电压有效值、电流有效值、三相电抗、三相电感、总有功功率和频率通过信号发送端将数据发送至电抗器的中央处理器。本专利虽然可以通过直接测量单相或三相电压有效值、电流有效值、三相电抗、三相电感、总有功功率和频率等参数,进行低功率因数试验场合的性能测试。但不能同时满足高低压下对电抗器进行绝缘电阻试验、直流电阻试验、高低压工频耐压或感应耐压等测试。
因此,有必要结合上述现有电抗器测试系统的设计进行改进,提供一种能够同时满足电抗器高低压下的多种性能测试的电抗器测试系统。
实用新型内容
本实用新型针对现有电抗器测试系统存在的不足,提供了一种电抗器测试系统,系统能够同时实现在高低压下对电抗器进行绝缘电阻试验、直流电阻试验、绝缘油介电强度耐压试验、空负载试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压等多种测试,系统可实现全自动测试,测量精度高,效率快。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种电抗器测试系统,包括测量装置与控制装置,所述控制装置与所述测量装置连接,用于控制测量装置对待测电抗器进行测试;所述测量装置包括:
调压器,所述调压器输入侧通过电源进线保护开关以及接触器接市电或高压电源,输出侧通过交流接触器与待测电抗器输入端连接;
匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪以及电感测量仪,各测量仪信号输入端分别并于开关阵后并联于待测电抗器输入输出端。
优选的,所述测量装置还包括功率分析仪、精密电流互感器,所述功率分析仪信号输入端通过功率传感器连接至待测电抗器输入输出端;所述精密电流互感器用于测量待测电抗器与调压器之间的回路电流。
优选的,所述控制装置包括变频器与主控模块,所述变频器与主控模块连接,用于将直流母线电压转化为VVVF电源输出至主控模块;所述主控模块包括中央处理器、信息采集单元以及输出控制单元,所述中央处理器与所述信息采集单元以及输出控制单元连接;所述中央处理器用于控制对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试;所述输出控制单元包括与所述功率分析仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、电感测量仪以及精密电流互感器连接的多组继电器与接触器,所述输出控制单元输入端与变频器的VVVF电源端连接,根据VVVF电源控制各继电器与接触器的导通;所述信息采集单元与所述测量装置连接,用于采集各测量仪的检测信息以及各元器件的开关通断信息。
优选的,所述主控模块还包括电源单元、通讯单元以及过流保护单元,所述电源单元、通讯单元、过流保护单元与所述中央处理器连接;所述电源单元用于提供主控模块所需的控制电源电压;所述通讯单元与远端监控系统连接,用于上传待测电抗器的检测信息;所述过流保护单元串连到VVVF电源、高压电源主电电路中,用于进行过流保护。
优选的,所述主控模块还包括故障报警单元,所述故障报警单元分别与中央处理器、信息采集单元以及输出控制单元、电源单元、通讯单元、过流保护单元以及各测量仪连接,用于对主控模块或测量装置故障时进行报警。
优选的,所述控制装置还包括上位机,所述上位机存储有用于控制电抗器测量的系统程序,所述上位机与所述主控模块连接,用于控制对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试,并显示各测试参数信息。
与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果在于:
本实用新型提供的电抗器测试系统针对现有电抗器测试系统不能同时实现多种性能测试的问题,进行改进,系统将调压器、精密电流互感器、功率分析仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、电感测量仪等测试装置同时设置于试验台,控制装置与各测量仪通信,控制各测试装置工作,能够一次接线同时实现电抗器高低压下的绝缘电阻试验、直流电阻试验、绝缘油介电强度耐压试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压等多种测试。采用分布式设计,各测试部分设置于同一试验台上,系统设计简单,结构紧凑,各测试试验相互独立并可以自由组合,便于安装调试,可提高测试系统的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的电抗器测试系统的结构示意图;
图2为测量装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。
由于现有的电抗器测试系统仅能单一的对电抗器进行绝缘电阻试验、直流电阻试验、绝缘油介电强度耐压试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压等测试中的其中一种测试,不能同时对多项性能参数进行测试。而且,现有的电抗器测试系统在对电抗器进行高低压测试时,需分别进行高压或低压下的测试,不能同时进行高电压下测试。电抗器出厂测试时,需要频繁更换测试系统,导致测试效率低下,测试精度较差。针对上述问题,本实用新型从设计综合性电抗器测试系统的角度出发,考虑将绝缘电阻试验、直流电阻试验、绝缘油介电强度耐压试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压等多项测试整合,设计了一种电抗器测试系统,能够自动实现对电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间等多种测试。具体为:
本实施例提供了一种电抗器测试系统,包括测量装置与控制装置,控制装置与测量装置连接,用于控制测量装置对待测电抗器进行测试。
参考图1、图2所示,测量装置包括调压器、精密电流互感器、功率分析仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪以及电感测量仪等。其中,调压器采用感应电动调压器,输入侧通过电源进线保护开关以及接触器接市电或高压电源,输出侧通过交流接触器与待测电抗器输入端连接。试验台通过调节调压器来控制待测电抗器的输出电压,以供待测电抗器试验。精密电流互感器用于测量待测电抗器与调压器之间的回路电流,功率分析仪信号输入端通过功率传感器连接至待测电抗器输入输出端,能够有效分析电抗器功耗。绝缘电阻测量仪、直流电阻测量仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪以及电感测量仪等各测量仪信号输入端分别并于开关阵后并联于待测电抗器输入输出端,分别测量电抗器绝缘电阻试验、直流电阻试验、绝缘油介电强度耐压试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压时的各项性能参数。
参考图1、图2所示,对于控制装置,本实施例中控制装置包括变频器、主控模块以及上位机;其中,变频器与主控模块连接,用于将直流母线电压转化为VVVF电源输出至主控模块;主控模块为测试系统的核心控制部分,包括中央处理器、信息采集单元、输出控制单元、电源单元、过流保护单元、通讯单元以及故障报警单元,中央处理器与信息采集单元、输出控制单元、电源单元、过流保护单元、通讯单元以及故障报警单元连接。中央处理器用于控制对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试;输出控制单元包括与功率分析仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪以及电感测量仪连接的多组继电器与接触器,输出控制单元输入端接变频器的VVVF电源端,根据VVVF电源控制各继电器与接触器的导通;信息采集单元与所述测量装置连接,用于采集各测量仪的检测信息以及各元器件的开关通断信息。电源单元用于提供主控模块所需的控制电源电压;过流保护单元串连到VVVF电源、高压电源主电电路中,用于进行过流保护;通讯模块与远端监控系统连接,用于上传待测电抗器的检测信息。故障报警单元用于对主控模块或测量装置故障时进行报警。上位机与主控模块连接,存储有用于控制电抗器测量的系统程序,控制对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试,并显示各测试参数信息。
本实施例的测试系统将调压器、精密电流互感器、功率分析仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、电感测量仪等测试装置同时设置于试验台,控制装置与各测量仪通信,控制各测试装置工作,能够一次接线后同时实现电抗器高低压下的绝缘电阻试验、直流电阻试验、绝缘油介电强度耐压试验、高低压工频耐压或匝间感应耐压等多种测试。采用分布式设计,各测量装置同一试验台上,各测试试验相互独立并可以自由组合,便于安装调试,可提高测试系统的可靠性。
为详细描述测试系统对电抗器绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间等测试,下面将对电抗器测试系统各测试试验设计方法及处理过程进行解释说明:
由于系统需要对电抗器进行高低压下的绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间等测试,中央处理器可分为绝缘电阻测试单元、耐电压测试单元、直流电阻测试单元、匝间耐压测试单元、电感测试单元、以及高压控制单元与低压控制单元、故障诊断报警单元等。其中,绝缘电阻测试单元控制相应的继电器、接触器与绝缘电阻测量仪信号输出端连接,用于测量电抗器的绕组、铁芯、散热器以及测温器件之间的绝缘电阻信息;耐电压测试单元控制相应的继电器、接触器与工频耐压测量仪信号输出端连接,用于测量电抗器的绕组、铁芯、散热器以及测温器件之间的漏电流信息。以三相电抗器的测试为例,绝缘电阻测试单元与耐电压测试单元控制绝缘电阻测量仪与工频耐压测量仪测量绕组A1与铁芯、绕组B1与铁芯、绕组C1与铁芯,绕组A1与绕组B1、绕组B1与绕组C1、绕组C1与绕组A1、绕组A1与散热器、绕组B1 与散热器、绕组C1与散热器、铁芯与散热器、绕组A1与测温元件、绕组B1 与测温元件以及绕组C1与测温元件等元件之间的阻值与电流信息。
直流电阻测试单元控制相应的继电器、接触器与直流电阻测量仪信号输出端连接,用于测量待测电抗器的绕组之间的阻值信息。匝间耐压测试单元控制相应的继电器、接触器与匝间测试仪信号输出端连接,用于测量待测电抗器的绕组线圈的匝间短路与绝缘信息。以三相电抗器的测量为例,直流电阻测试单元与匝间耐压测试单元控制直流电阻测量仪与匝间测试仪测量绕组 A1与A2、绕组B1与B2、绕组C1与C2之间的阻值与匝间曲线、面积等信息。
电感测试单元包括LCR电感测试单元与V/A电感测试单元,LCR电感测试单元控制相应的继电器、接触器与电感测量仪信号输出端连接,用于测量低压时待测电抗器的绕组线圈的电感量信息。V/A电感测试单元控制相应的继电器、接触器与功率分析仪信号输出端连接,用于通过测量电抗器的绕组线圈的电压与电流信息,测量高压时绕组线圈的电感量信息。以三相电抗器的测量为例,LCR电感测试单元通过LCR测量仪测量低压时绕组A1与A2、绕组B1与B2、绕组C1与C2之间的电感量。V/A电感测试单元通过功率分析仪、精密电流互感器与测量高压时的电压与电流信息,进而自动计算出相应的阻值信息与电感量信息等。
高压控制单元用于控制高压时对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试。低压控制单元用于控制低压时对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试。系统上电后,若需要对电抗器进行高压性能测试,系统控制调压器接通高压电源,各测试单元分别控制与相应的测量仪通信,自动实现高压时对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试;若需要对电抗器进行低压性能测试,系统控制调压器接通市电电源,调压器将电压调节至所需范围,自动实现低压时对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试。
实际电抗器测试过程中,可以通过测试系统控制面板上的手动/自动旋钮选择工作模式。在自动控制模式下通过上位机的手动操作界面,选择LCR测试、绝缘电阻测试、介电强度测试、直阻测试、电感测试、匝间冲击、自动测试等对待测电阻进行测试;或者在人工控制模式下通过控制面板的手动操作界面,选择LCR测试、绝缘电阻测试、介电强度测试、直阻测试、电感测试、匝间冲击等对待测电阻进行测试。试验完成后,检测结果自动完成数据库存档并可以立刻打印出试验报告;同时上位机实时显示各故障信息,并将检测信息上传至远端监控系统,实现远端智能化管理以及故障预判。

Claims (6)

1.一种电抗器测试系统,包括测量装置与控制装置,所述控制装置与所述测量装置连接,用于控制测量装置对待测电抗器进行测试;其特征在于,所述测量装置包括:
调压器,所述调压器输入侧通过电源进线保护开关以及接触器接市电或高压电源,输出侧通过交流接触器与待测电抗器输入端连接;
匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪以及电感测量仪,各测量仪信号输入端分别并于开关阵后并联于待测电抗器输入输出端。
2.根据权利要求1所述的电抗器测试系统,其特征在于,所述测量装置还包括功率分析仪、精密电流互感器,所述功率分析仪信号输入端通过功率传感器连接至待测电抗器输入输出端;所述精密电流互感器用于测量待测电抗器与调压器之间的回路电流。
3.根据权利要求2所述的电抗器测试系统,其特征在于,所述控制装置包括变频器与主控模块,所述变频器与主控模块连接,用于将直流母线电压转化为VVVF电源输出至主控模块;所述主控模块包括中央处理器、信息采集单元以及输出控制单元,所述中央处理器与所述信息采集单元以及输出控制单元连接;所述中央处理器用于控制对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试;所述输出控制单元包括与所述功率分析仪、匝间测试仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、电感测量仪以及精密电流互感器连接的多组继电器与接触器,所述输出控制单元输入端与变频器的VVVF电源端连接,根据VVVF电源控制各继电器与接触器的导通;所述信息采集单元与所述测量装置连接,用于采集各测量仪的检测信息以及各元器件的开关通断信息。
4.根据权利要求3所述的电抗器测试系统,其特征在于,所述主控模块还包括电源单元、通讯单元以及过流保护单元,所述电源单元、通讯单元、过流保护单元与所述中央处理器连接;所述电源单元用于提供主控模块所需的控制电源电压;所述通讯单元与远端监控系统连接,用于上传待测电抗器的检测信息;所述过流保护单元串连到VVVF电源、高压电源主电电路中,用于进行过流保护。
5.根据权利要求4所述的电抗器测试系统,其特征在于,所述主控模块还包括故障报警单元,所述故障报警单元分别与中央处理器、信息采集单元以及输出控制单元、电源单元、通讯单元、过流保护单元以及各测量仪连接,用于对主控模块或测量装置故障时进行报警。
6.根据权利要求3所述的电抗器测试系统,其特征在于,所述控制装置还包括上位机,所述上位机存储有用于控制电抗器测量的系统程序,所述上位机与所述主控模块连接,用于控制对待测电抗器进行绝缘电阻、介电强度、直阻、电感、匝间测试,并显示各测试参数信息。
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