CN211826256U - 一种新型变压器变比测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型变压器变比测试仪，属于变压器变比测试技术领域，解决目前测试仪的输出电压不可调、精度差、安全性差的技术问题，所述测试仪包括主板、继电器板和功率放大模块，主板分别设有处理器以及连接处理器的AD转换器、DA转换器、存储器、IO驱动单元，继电器板分别设有采集单元、继电器阵列，DA转换器通过功率放大模块连接继电器阵列的输入端，IO驱动单元连接继电器阵列的控制端，继电器阵列的输出端用于连接变压器的输入端，AD转换器的输入端连接采集单元的输出端，采集单元的第一输入端用于连接变压器的输入端，采集单元的第二输入端用于连接变压器的输出端。本实用新型的输出电压连续可调、检测精度高、使用安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器变比测试技术领域，更具体地说，它涉及一种新型变压器变比测试仪。
背景技术
电力变压器、电压互感器及电流互感器是电力系统应用最广泛且最重要的输电设备。变比试验是用于检查变压器标识参数是否正确，内部是否发生故障等最简单直接的方法之一，国家标准对电力变压器型式试验、例行试验均进行了要求。测试变压器变比时通过在其中一个绕组加电压并测量另外一个绕组的感应电压，通过2个电压的比值可以得出变压器两边的电压比。
现有的变压器变比测试仪通常是通过几个固定的变压器输出4-5个固定测试电压至变压器的加压绕组，并测量另一个绕组的感应电压来检测变压器的电压比。在实际测试应用过程中，现有结构的变压器变比测试仪，存在几个明显的缺陷：
1.输出电压不是连续可调，其输出电压值通常是几个固定的电压点，这种模式导致其无法测量电流互感器的变比，因为仪器的输出电压很可能会导致电流互感器二次线圈饱和而无法测量变比；
2.输出测试电压来自于电网电压，因此其测试电压波形畸变率完全取决于电网电压，而通常电网电压波形畸变率较高，这可能导致测试结果的不准确；
3.当输出回路有故障或者短路时，测试仪直接输出了较高电压，从而可能导致仪器故障，甚至试品回路被损坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种输出电压连续可调、检测精度高、使用安全的新型变压器变比测试仪。
本实用新型的技术方案是：一种新型变压器变比测试仪，包括主板、继电器板和功率放大模块，所述主板分别设有处理器以及连接所述处理器的AD转换器、DA转换器、存储器、IO驱动单元，所述继电器板分别设有采集单元、继电器阵列，所述DA转换器通过所述功率放大模块连接所述继电器阵列的输入端，所述IO驱动单元连接所述继电器阵列的控制端，所述继电器阵列的输出端用于连接变压器的输入端，所述AD转换器的输入端连接所述采集单元的输出端，所述采集单元的第一输入端用于连接所述变压器的输入端，所述采集单元的第二输入端用于连接所述变压器的输出端。
作为进一步地改进，所述继电器阵列包括多个继电器，所述IO驱动单元包括与所述继电器数量对应的光电耦合器，所述处理器的IO口连接所述光电耦合器的控制端，所述光电耦合器的输出端连接所述继电器的控制端。
进一步地，所述继电器的型号为G5V-2，所述光电耦合器的型号为TLP521-4。
进一步地，所述处理器为型号为LPC2148的单片机。
进一步地，所述AD转换器为型号为AD7656的模数转换芯片。
进一步地，所述DA转换器为型号为AD669的数模转换芯片。
进一步地，所述存储器为FLASH存储器。
有益效果
本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：
1.处理器通过DA转换器输出连续可调的电压信号，电压信号经过功率放大模块进行放大后再通过继电器阵列输出给变压器，可以实现测试电压是从0开始连续可调的，在对电流互感器等特种变压器进行变比检测试验时，可从0开始试探直至找到使互感器进入饱和的电压点，从而避免在电流互感器的饱和电压区域进行变比试验而得出错误结论。
2.相比于现有的变比测试仪，本实用新型的测试电压来自于功放电路，电压波形畸变率完全不受电网电压影响，测试精度以及测试结果的稳定性大大提高。
3.测试电压可以从0开始升压，对于所连接的试品一旦有任何异常可以通过继电器阵列切断测试电压起到快速保护的作用，避免造成设备和试品的损坏，大大提高了试验设备及试验过程的可靠性及安全性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中采集单元的电路图；
图3为本实用新型中IO驱动单元的电路图；
图4为本实用新型中继电器阵列的电路图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
参阅图1-4，一种新型变压器变比测试仪，包括主板、继电器板和功率放大模块，主板分别设有处理器以及连接处理器的AD转换器、DA转换器、存储器、IO驱动单元，继电器板分别设有采集单元、继电器阵列，DA转换器通过功率放大模块连接继电器阵列的输入端，IO驱动单元连接继电器阵列的控制端，继电器阵列的输出端用于连接变压器的输入端，AD转换器的输入端连接采集单元的输出端，采集单元的第一输入端用于连接变压器的输入端，用于采集变压器的输入电压，采集单元的第二输入端用于连接变压器的输出端，用于采集变压器的输出电压。
继电器阵列包括多个继电器，IO驱动单元包括与继电器数量对应的光电耦合器，处理器的IO口连接光电耦合器的控制端，光电耦合器的输出端连接继电器的控制端。继电器阵列如图4所示，包括继电器K1～继电器K14，IO驱动单元如图3所示，包括14个光电耦合器，14个光电耦合器分别输出控制信号RELAY1～控制信号RELAY14到对应的继电器的控制端。其中，继电器K3～继电器K5用于连接变压器的输入端，即变压器的高压绕组(AH、BH、CH)，继电器K6～继电器K8用于连接变压器的输出端，即变压器的感应低压绕组(AL、BL、CL)，继电器K9～继电器K11用于将变压器的高压绕组中的任意两个绕组短接，如AH与BH短接或AH与CH短接或BH与CH短接，继电器K12～继电器K14用于将变压器的感应低压绕组中的任意两个绕组短接，如AL与BL短接或AL与CL短接或BL与CL短接。在本实施例中，继电器的型号为G5V-2，光电耦合器的型号为TLP521-4。
采集单元如图2所示，包括滤波器U1、第一放大器U2、第二放大器U5、第三放大器U6、电阻分压电路，电阻分压电路的两端用于连接变压器的输入端，电阻分压电路的输出端通过第一放大器U2连接AD转换器，第二放大器U5的输入端用于连接变压器的输出端，第二放大器U5的输出端依次通过滤波器U1、第三放大器U6连接AD转换器。电阻分压电路包括依次串接的电阻R15、电阻R21、电阻R23、电阻R28，VH1、VH2为变压器的输入端电压，电阻R15、电阻R21之间为电阻分压电路的一个输出端口，输出电压VinH1，电阻R21、电阻R23之间为电阻分压电路的另一个输出端口，输出电压VinH2。变压器的输出端电压为VinL1、VinL2。继电器K1、继电器K2用于切换第二放大器U5的放大倍数。滤波器U1可以有效去除采样过程中的高频干扰信号，通过调节第二放大器U5的增益倍数可改变测量量程以保证测量的准确度。
在本实施例中，处理器为型号为LPC2148的单片机，AD转换器为型号为AD7656的模数转换芯片，DA转换器为型号为AD669的数模转换芯片，存储器为FLASH存储器。
功率放大模块负责将来自于主板DA转换器的AC0～7V电压信号放大成为0～80V，驱动能力不低于0.2A的交流电压信号，该测试电压信号的波形畸变率不超过1％，频率误差小于0.01Hz，在试验遇到异常时，处理器可快速关闭DA转换器，并通过IO信号快速关闭功率放大器的工作输出。
本实施新型中，处理器通过DA转换器输出连续可调的电压信号，电压信号经过功率放大模块进行放大后再通过继电器阵列输出给变压器，可以实现测试电压是从0开始连续可调的，在对电流互感器等特种变压器进行变比检测试验时，可从0开始试探直至找到使互感器进入饱和的电压点，从而避免在电流互感器的饱和电压区域进行变比试验而得出错误结论。相比于现有的变比测试仪，本实用新型的测试电压来自于功放电路，电压波形畸变率完全不受电网电压影响，测试精度以及测试结果的稳定性大大提高。测试电压可以从0开始升压，对于所连接的试品一旦有任何异常可以通过继电器阵列切断测试电压起到快速保护的作用，避免造成设备和试品的损坏，大大提高了试验设备及试验过程的可靠性及安全性。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (7)
1.一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：包括主板、继电器板和功率放大模块，所述主板分别设有处理器以及连接所述处理器的AD转换器、DA转换器、存储器、IO驱动单元，所述继电器板分别设有采集单元、继电器阵列，所述DA转换器通过所述功率放大模块连接所述继电器阵列的输入端，所述IO驱动单元连接所述继电器阵列的控制端，所述继电器阵列的输出端用于连接变压器的输入端，所述AD转换器的输入端连接所述采集单元的输出端，所述采集单元的第一输入端用于连接所述变压器的输入端，所述采集单元的第二输入端用于连接所述变压器的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：所述继电器阵列包括多个继电器，所述IO驱动单元包括与所述继电器数量对应的光电耦合器，所述处理器的IO口连接所述光电耦合器的控制端，所述光电耦合器的输出端连接所述继电器的控制端。
3.根据权利要求2所述的一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：所述继电器的型号为G5V-2，所述光电耦合器的型号为TLP521-4。
4.根据权利要求1所述的一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：所述处理器为型号为LPC2148的单片机。
5.根据权利要求1所述的一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：所述AD转换器为型号为AD7656的模数转换芯片。
6.根据权利要求1所述的一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：所述DA转换器为型号为AD669的数模转换芯片。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种新型变压器变比测试仪，其特征在于：所述存储器为FLASH存储器。
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| CN201922068998.XU CN211826256U (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种新型变压器变比测试仪 |
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| CN (1) | CN211826256U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114619916A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-06-14 | 安徽绿舟科技有限公司 | 一种新能源汽车电池数据实时采集系统及方法 |
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2019
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