CN211043532U - 变压器测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变压器测试系统，包括测量装置与控制装置，控制装置与测量装置连接。测量装置包括：变频电源，所述变频电源通过电源进线保护开关以及接触器接市电；中间变压器，所述中间变压器输入侧通过接触器与所述变频电源输出端连接，输出侧连接一组并串联设置的接触器后接入待测变压器；工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪以及空负载测量仪，各测量仪信号输入端分别串接接触器后并联于待测变压器输入输出端。本实用新型的变压器测试系统能够一次接线同时实现在高低压下对变压器进行绝缘电阻、工频耐压、直阻、变比、空负载等多种测试，系统结构设计简单、可实现全自动测试，测量精度高，效率高快。

Description

变压器测试系统

技术领域

本实用新型属于变压器测试技术领域，尤其涉及一种变压器测试系统。

背景技术

变压器测试一般包括绝缘电阻试验、直流电阻试验、空负载试验、工倍频耐压以及变比测试等，变压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。

就目前的变压器测试而言，大多都是单一的对变压器进行某一项参数的测量并记录，例如仅能对变压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、工倍频耐压以及变比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，现有的变压器测试系统在对变压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。

因此，有必要结合上述现有变压器测试系统的设计进行改进，提供一种能够同时满足变压器高低压下的多种性能测试的变压器测试系统并提高效率。

实用新型内容

本实用新型针对现有变压器测试系统存在的不足，提供了一种变压器测试系统，系统能够同时实现在高低压下对变压器进行绝缘电阻试验、直流电阻试验、空负载试验、工倍频耐压以及变比测试等多种测试，系统可实现全自动测试，测量精度高，效率高。

为了实现上述目的，一种变压器测试系统，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变压器进行测试；所述测量装置包括：

变频电源，所述变频电源通过电源进线保护开关以及接触器接市电；

中间变压器，所述中间变压器输入侧通过接触器与所述变频电源输出端连接，输出侧连接一组并串联设置的接触器后接入待测变压器；

工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪以及空负载测量仪，各测量仪信号输入端分别并于开关阵后并联于待测变压器输入输出端；

所述控制装置包括主控模块，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；所述输出控制单元包括与所述工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪、空负载测量仪以及中间变压器、功率分析仪、精密电流互感器、精密电压互感器连接的多组继电器与接触器；所述中央处理器用于控制各继电器与接触器的导通，控制对待测变压器进行绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、空载测试以及负载测试；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，所述测量装置还包括功率分析仪、精密电流互感器与精密电压互感器；所述功率分析仪信号输入端通过功率传感器连接至待测变压器输入输出侧；所述精密电流互感器、精密电压互感器用于测量待测变压器与中间变压器之间的回路电流、电压。

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，用于上传待测变压器的检测信息；所述过流保护单元串连到高低压电源主电电路中，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，所述故障报警单元与中央处理器、信息采集单元、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变压器测量的系统程序，所述上位机与所述主控模块连接，用于控制对待测变压器进行绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载测试，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：

本实用新型提供的变压器测试系统将中间变压器、精密电流互感器、精密电压互感器、功率分析仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别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变压器高低压下的绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载测试等多种测试。采用分布式设计，各测试部分设置于同一试验台上，系统结构简单，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为本实用新型的变压器测试系统结构示意图；

图2为测量装置的结构示意图；

图3为对某变压器监测的测量结果。

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。

由于现有的变压器测试系统仅能单一的对变压器进行绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载测试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，现有的变压器测试系统在对变压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。变压器出厂测试时，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变压器测试系统的角度出发，考虑将绝绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载测试等测试中等多项测试整合，设计了一种变压器测试系统，能够实现自动对变压器进行各种性能测试。具体为：

本实施例提供了一种变压器测试系统，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变压器进行测试。

参考图1、图2所示，测量装置包括变频电源、中间变压器、精密电流互感器、精密电压互感器、功率分析仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪以及空负载测量仪等。其中，变频电源通过电源进线保护开关以及接触器接市电，输出端串联接触器后接入中间变压器输入侧，中间变压器输出侧串联一组并联的接触器后，串联交流接触器后接入待测变压器输入侧。试验台通过调节变频电源与中间变压器来控制待测变压器的输出电压，以供待测变压器试验。精密电流互感器、精密电压互感器用于测量待测变压器与中间变压器之间的回路电流、电压；功率分析仪信号输入端通过功率传感器连接至待测变压器输入输出端，能够有效分析空负载时变压器功耗。工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪以及空负载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变压器输入输出侧，分别测量变压器绝缘电阻试验、直流电阻试验、工倍频耐压试验、变比试验以及空负载试验时的各项性能参数。

参考图1、图3所示，对于控制装置，本实施例中控制装置包括主控模块以及上位机。其中，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等，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、故障报警单元连接。信息采集单元与测量装置连接，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。输出控制单元包括与工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪、空负载测量仪以及中间变压器、功率分析仪、精密电流互感器、精密电压互感器连接的多组继电器与接触器。中央处理器用于控制各继电器与接触器的导通，控制对待测变压器进行绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、空载测试以及负载测试。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高低压电源主电电路中，用于进行过流保护。通讯模块可与远端监控系统连接，用于上传待测变压器的检测信息。故障报警单元与中央处理器、信息采集单元、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等连接，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，存储有用于控制变压器测量的系统程序，控制对待测变压器进行高低压下的绝缘电阻试验、直流电阻试验、工倍频耐压试验、变比试验以及空负载试验等多种测试，并显示各测试参数信息。

本实施例的测试系统将中间变压器、精密电流互感器、精密电压互感器、功率分析仪、工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪以及空负载测量仪等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变压器高低压下的绝缘电阻试验、直流电阻试验、工倍频耐压试验、变比试验以及空负载试验等多种测试。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，系统结构简单；系统自带故障报警，能够在测试过程中系统故障时进行自动报警，控制断开相应的接触器，提高了系统的安全可靠性。

为详细描述测试系统对变压器绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载等测试，下面将对变压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：

由于系统需要对变压器进行高低压下的绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载等测试，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、变比测试单元、空负载测试单元、以及高压控制单元与低压控制单元等，各测试单元分别进行针对不同的测试。图3为使用本实用新型的测试系统对某变压器的测量结果。

其中，绝缘电阻测试单元控制继电器、接触器与绝缘电阻测量仪信号输出端连接，用于测量变压器的绕组、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继电器与工频耐压测量仪信号输出端连接，用于测量工频或倍频时变压器的绕组、铁芯、屏蔽层以及穿心螺栓之间的漏电流信息。以三相变压器的测试为例，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与铁芯、绕组与绕组、绕组与屏蔽层以及铁芯与穿铁芯螺栓之间的阻值与电流信息。直流电阻测试单元控制继电器、接触器与直流电阻测量仪信号输出端连接，用于测量待测变压器的绕组的直流电阻值。以三相变压器的测量为例，直流电阻测试单元控制直流电阻测量仪测量绕组P1的电阻、绕组S1的电阻以及绕组S2的电阻。变比测试单元控制继电器、接触器与变比组别测量仪信号输出端连接，用于测量待测变压器的原副边侧绕组的电流、电压或匝数的比值信息。以三相变压器的测量为例，变比测试单元控制变比组别测量仪测量绕组P1与S1、P1与 S2之间的变比信息。空负载测量单元控制继电器、接触器与空负载测量仪信号输出端连接，用于测量待测变压器的空载时的空载电流、空载损耗以及试验电压信息，或负载时的试验电流、短路阻抗以及负载损耗等信息。以三相变压器的测量为例，空负载测量单元控制空负载测量仪与功率分析仪测量空载时变压器A-B相电压、B-C相电压、C-A相电压、A相电流、B相电流、C 相电流、空载电流等信息；测量负载时变压器的负载损耗、A1-A2阻抗、B1-B2 阻抗以及C1-C2阻抗等信息。

高压控制单元用于控制高压时对待测变压器进行绝缘电阻、倍频耐压、直阻、变比、空负载等测试。低压控制单元用于控制低压时对待测变压器进行绝缘电阻、工频耐压、直阻、变比、空负载等测试。系统上电后，若需要对变压器进行高压性能测试，系统控制中间变压器接通将电压调节至所需高压范围，如1500V，各测试单元分别控制与相应的测量仪通信，实现高压时对待测变压器进行绝缘电阻、倍频耐压、直阻、变比、空负载等测试；若需要对变压器进行低压性能测试，系统控制中间变压器将电压调节至所需低压范围，如45V，实现低压时对待测变压器进行绝缘电阻、工频耐压、直阻、变比、空负载等测试。

实际变压器测试过程中，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，选择自动测试、绝缘电阻测试、耐电压测试、直流电阻测试、变比组别测试、空载测试或负载测试等对待测变压器进行自动测试。或者在人工控制模式下通过测试系统控制面板上的电源按钮选择对待测变压器进行高压或低压的测试，通过控制面板的手动操作界面，选择绝缘电阻测试、耐电压测试、直流电阻测试、变比组别测试、空载测试以及负载测试等对待测变压器进行测试。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 (5)

1.一种变压器测试系统，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变压器进行测试；其特征在于，所述测量装置包括：

变频电源，所述变频电源通过电源进线保护开关以及接触器接市电；

中间变压器，所述中间变压器输入侧通过接触器与所述变频电源输出端连接，输出侧连接一组并串联设置的接触器后接入待测变压器；

工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪以及空负载测量仪，各测量仪信号输入端分别并于开关阵后并联于待测变压器输入输出端；

所述控制装置包括主控模块，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；所述输出控制单元包括与所述工频耐压测量仪、直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、变比组别测量仪、空负载测量仪以及中间变压器、功率分析仪、精密电流互感器、精密电压互感器连接的多组继电器与接触器；所述中央处理器用于控制各继电器与接触器的导通，控制对待测变压器进行绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、空载测试以及负载测试；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。

2.根据权利要求1所述的变压器测试系统，其特征在于，所述测量装置还包括功率分析仪、精密电流互感器与精密电压互感器；所述功率分析仪信号输入端通过功率传感器连接至待测变压器输入输出侧；所述精密电流互感器、精密电压互感器用于测量待测变压器与中间变压器之间的回路电流、电压。

3.根据权利要求2所述的变压器测试系统，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，用于上传待测变压器的检测信息；所述过流保护单元串连到高低压电源主电电路中，用于进行过流保护。

4.根据权利要求3所述的变压器测试系统，其特征在于，所述主控模块还包括故障报警单元，所述故障报警单元与中央处理器、信息采集单元、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。

5.根据权利要求1-4任一项所述的变压器测试系统，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变压器测量的系统程序，所述上位机与所述主控模块连接，用于控制对待测变压器进行绝缘电阻、工倍频耐压、直阻、变比、空负载测试，并显示各测试参数信息。

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