CN219417695U - 一种绕组变形测试装置 - Google Patents

Abstract

一种绕组变形测试装置，包括壳体，在壳体内设有控制器，在控制器上连接有调节旋钮、无线收发器、AD转换器、接线端子和智能电源管理芯片，所述控制器用于采用DDS专用数字高速扫频技术进行故障诊断，所述调节旋钮用于调节测试装置的输出幅度，所述无线收发器用于在上位机和控制器之间建立无线通讯，所述AD转换器采用16位AD采样，用于将被测变压器绕组测试数据传输到控制器；所述接线端子包括USB接口和测试端子，所述USB接口用于采用有线方式在上位机和控制器之间建立通信，所述测试端子用于连接被测变压器，所述智能电源管理芯片用于实现内置电池和外接充电器独立供电互不影响。

Description

一种绕组变形测试装置

技术领域：

本实用新型涉及一种绕组变形测试装置。

背景技术：

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。

变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等。

为了对变压器的性能和相关故障进行判定诊断，需要通过测试装置来对变压器绕组进行评估测定，而现有的测试装置功能性较差，使用过程需要对变压器进行吊罩和拆装，操作步骤过于繁琐；同时智能化程度低，不具备自动测试功能，导致装置内置电池和外接充电器供电之间会产生相互影响，造成整体测试结果精准度不能满足实际应用需求。

实用新型内容：

本实用新型实施例提供了一种绕组变形测试装置，结构设计合理，基于控制器的集成控制作用，配合多类型的电气元件，采用DDS专用数字高速扫频技术，具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能，根据对变压器内部绕组特征参数的测量，可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障，功能齐备，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能，能够适用于多种不同类型的变压器，整体操作步骤简便，在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，智能化程度高，同时内置智能电源管理芯片，实现内置电池和外接充电器供电互不影响，保证整体测试结果精准度满足实际应用需求，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种绕组变形测试装置，包括壳体，在壳体内设有控制器，在控制器上连接有调节旋钮、无线收发器、AD转换器、接线端子和智能电源管理芯片，所述控制器用于采用DDS专用数字高速扫频技术进行故障诊断，所述调节旋钮用于调节测试装置的输出幅度，所述无线收发器用于在上位机和控制器之间建立无线通讯，所述AD转换器采用16位AD采样，用于将被测变压器绕组测试数据传输到控制器；所述接线端子包括USB接口和测试端子，所述USB接口用于采用有线方式在上位机和控制器之间建立通信，所述测试端子用于连接被测变压器，所述智能电源管理芯片用于实现内置电池和外接充电器独立供电互不影响。

在壳体上设有电源插座，在电源插座内置有保险丝。

在壳体上设有与智能电源管理芯片相配合的电池电量显示仪表和电源开关。

所述测试端子包括激励端端子、参考端端子和响应端端子。

所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与调节旋钮相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十三号引脚与智能电源管理芯片相连，所述控制器通过三十八号引脚与测试端子相连，所述控制器通过四十号引脚与USB接口相连。

所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连，所述AD转换器通过三号引脚与测试传感器相连。

所述无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器通过四号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述无线收发器通过八号引脚与控制器的二十一号引脚相连。

本实用新型采用上述结构，通过控制器采用DDS专用数字高速扫频技术进行故障诊断，可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障；通过调节旋钮来调节测试装置的输出幅度，通过无线收发器在上位机和控制器之间建立无线通讯；通过16位AD采样的AD转换器将被测变压器绕组测试数据传输到控制器；通过智能电源管理芯片用于实现内置电池和外接充电器独立供电互不影响，保证测试仪器的正常运转，具有功能齐全、自动精准的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的背面结构示意图。

图3为本实用新型的控制原理图。

图4为本实用新型的控制器的电气原理图。

图5为本实用新型的AD转换器的电气原理图。

图6为本实用新型的无线收发器的电气原理图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-6中所示，一种绕组变形测试装置，包括壳体，在壳体内设有控制器，在控制器上连接有调节旋钮、无线收发器、AD转换器、接线端子和智能电源管理芯片，所述控制器用于采用DDS专用数字高速扫频技术进行故障诊断，所述调节旋钮用于调节测试装置的输出幅度，所述无线收发器用于在上位机和控制器之间建立无线通讯，所述AD转换器采用16位AD采样，用于将被测变压器绕组测试数据传输到控制器；所述接线端子包括USB接口和测试端子，所述USB接口用于采用有线方式在上位机和控制器之间建立通信，所述测试端子用于连接被测变压器，所述智能电源管理芯片用于实现内置电池和外接充电器独立供电互不影响。

在壳体上设有电源插座，在电源插座内置有保险丝。

在壳体上设有与智能电源管理芯片相配合的电池电量显示仪表和电源开关。

所述测试端子包括激励端端子、参考端端子和响应端端子。

所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与调节旋钮相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十三号引脚与智能电源管理芯片相连，所述控制器通过三十八号引脚与测试端子相连，所述控制器通过四十号引脚与USB接口相连。

所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连，所述AD转换器通过三号引脚与测试传感器相连。

所述无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器通过四号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述无线收发器通过八号引脚与控制器的二十一号引脚相连。

本实用新型实施例中的一种绕组变形测试装置的工作原理为：基于控制器的集成控制作用，配合多类型的电气元件，采用DDS专用数字高速扫频技术，具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能，根据对变压器内部绕组特征参数的测量，可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障，功能齐备，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能，能够适用于多种不同类型的变压器，整体操作步骤简便，在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，智能化程度高，同时内置智能电源管理芯片，实现内置电池和外接充电器供电互不影响，保证整体测试结果精准度满足实际应用需求。

变压器在试验过程中发生匝间、相间短路，或在运输过程中发生冲撞，造成线圈相对位移，以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形，就会使变压器绕组的分布参数发生变化，进而影响并改变变压器原有的频域特征，即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。

而变压器绕组变形测试仪是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。

在实际使用过程中，单片机要与上位机相配合使用才能形成比较完备的测试分析过程。

在整体方案中，主要包括壳体，在壳体内设有控制器，在控制器上连接有调节旋钮、无线收发器、AD转换器、接线端子和智能电源管理芯片，所述控制器用于采用DDS专用数字高速扫频技术进行故障诊断，所述调节旋钮用于调节测试装置的输出幅度，所述无线收发器用于在上位机和控制器之间建立无线通讯，所述AD转换器采用16位AD采样，用于将被测变压器绕组测试数据传输到控制器；所述接线端子包括USB接口和测试端子，所述USB接口用于采用有线方式在上位机和控制器之间建立通信，所述测试端子用于连接被测变压器，所述智能电源管理芯片用于实现内置电池和外接充电器独立供电互不影响。

核心组件为控制器，其型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与调节旋钮相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十三号引脚与智能电源管理芯片相连，所述控制器通过三十八号引脚与测试端子相连，所述控制器通过四十号引脚与USB接口相连，从而构成了整体硬件电路，并依靠上述整体硬件电路可以是按变压器绕组的测试和故障诊断。

由于本申请的特性，在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试；仪器智能化程度高，使用方便，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能。

同时，测试仪器具备多种频率线形扫频测量系统测量功能，线形扫频测量扫描频率高达10MHz，频率扫描间隔可分为0.25kHz、0.5kHz和1kHz,对变压器变形情况提供更多的分析。

控制器可以提供历史曲线对比分析，可同时加载多条历史曲线观察，能具体选择任意曲线进行横向和纵向分析。配有专家智能分析诊断系统，可以自动诊断变压器绕组的状态，同时加载6条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。

实际使用时，要首先检查变压器接地状况是否良好，套管引线应全部解开，详细记录被试品的铭牌数据及原始工况有否异常，以及被试品变压器当前测试状况下的分接开关位置，并仔细输入被试品情况登记窗；控制器进入工作状态，对变压器绕组进行测试。

特别说明的是，对刚退出运行的变压器进行测量，测量前应尽量让其散热降温；但在整个测量过程中应停止对其所施的降温手段，保持温度，以免测量过程中温度变化过大而影响测量结果的一致性。

综上所述，本实用新型实施例中的一种绕组变形测试装置基于控制器的集成控制作用，配合多类型的电气元件，采用DDS专用数字高速扫频技术，具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能，根据对变压器内部绕组特征参数的测量，可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障，功能齐备，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能，能够适用于多种不同类型的变压器，整体操作步骤简便，在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，智能化程度高，同时内置智能电源管理芯片，实现内置电池和外接充电器供电互不影响，保证整体测试结果精准度满足实际应用需求。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种绕组变形测试装置，其特征在于：包括壳体，在壳体内设有控制器，在控制器上连接有调节旋钮、无线收发器、AD转换器、接线端子和智能电源管理芯片，所述控制器用于采用DDS专用数字高速扫频技术进行故障诊断，所述调节旋钮用于调节测试装置的输出幅度，所述无线收发器用于在上位机和控制器之间建立无线通讯，所述AD转换器采用16位AD采样，用于将被测变压器绕组测试数据传输到控制器；所述接线端子包括USB接口和测试端子，所述USB接口用于采用有线方式在上位机和控制器之间建立通信，所述测试端子用于连接被测变压器，所述智能电源管理芯片用于实现内置电池和外接充电器独立供电互不影响。

2.根据权利要求1所述的一种绕组变形测试装置，其特征在于：在壳体上设有电源插座，在电源插座内置有保险丝。

3.根据权利要求1所述的一种绕组变形测试装置，其特征在于：在壳体上设有与智能电源管理芯片相配合的电池电量显示仪表和电源开关。

4.根据权利要求1所述的一种绕组变形测试装置，其特征在于：所述测试端子包括激励端端子、参考端端子和响应端端子。

5.根据权利要求1所述的一种绕组变形测试装置，其特征在于：所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与调节旋钮相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十三号引脚与智能电源管理芯片相连，所述控制器通过三十八号引脚与测试端子相连，所述控制器通过四十号引脚与USB接口相连。

6.根据权利要求5所述的一种绕组变形测试装置，其特征在于：所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连，所述AD转换器通过三号引脚与测试传感器相连。

7.根据权利要求5所述的一种绕组变形测试装置，其特征在于：所述无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器通过四号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述无线收发器通过八号引脚与控制器的二十一号引脚相连。