CN2199540Y - 电力变压器直流电阻快速测试电桥 - Google Patents

Abstract

一种电力变压器直流电阻快速测试电桥，系在一 主要由比率盘、读数盘、电表等部件组成的普通直流 双臂电桥上，增设主要由一转换开关及电表组成的电 流中途换路器，以及在该双臂电桥一臂上并接有一辅 助桥臂，以形成测量电阻时的无感回路，从而减少了 电流达到稳定工作值的时间，并克服了因变压器绕组 电感存在而引起的电路过渡过程，因此，显著地提高 了电力变压器直流电阻的测试速度。

Description

本实用新型涉及测量电阻的装置，特别地，是一种电力变压器直流电阻的测试电桥。

众所周知，电力变压器在输电系统中起有重要的作用，而包括直流电阻在内的电力变压器各项性能指标，则是保证输电系统正常工作的重要方面。目前，测量电力变压器的直流电阻，可以采用电子技术的方法，也可采用电桥的方式，前者的优点是测量时间较短，约20分钟，但是其价格昂贵，重量大约25公斤，后者则刚好相反，即测量时间长，但成本低，重量约5公斤。当采用电桥的方式，例如直流双臂电桥，一般将△型或Y型绕组的电力变压器接入双臂电桥的一臂，调节电桥比率盘和读数盘，待双臂电桥平衡时，即可按公式Rx＝KRn算得所测的直流电阻值，其中上式中Rx为被测电阻，K为比率系数，Rn为仪器标准臂电阻值。根据普通的电学知识，由于电阻R与电感L串接接入直流电压的过渡过程，该电路达到预期的稳定电流I＝E／R的时间，系由时间常数t＝L／R决定，也即对于一定的电阻R，当电感L越大时，所需的时间就越长。例如，当用双臂电桥测量一相△型结构的电力变压器线圈的直流电阻时，所需的时间一般要长达4小时。因此，在不显著增加成本的前提下，提高电力变压器直流电阻的测试速度，是极待解决的一个课题。

本实用新型的目的，是提供一种电力变压器直流电阻快速测试电桥，藉由其在普通直流双臂电桥上所增设的辅助桥臂以及电流中途换路器，可显著地减少测试电力变压器直流电阻所需的时间，并且具有结构简单，使用方便的特点。

本实用新型的技术方案如下：一种电力变压器直流电阻快速测试电桥，包括一主要由比率盘和读数盘、电表、测量接线端子及充电电阻组成的测量电桥，其结构特征在于，它还包括一主要由转换开关及电表组成的电流中途换路器；该测量电桥一臂还并接一主要由电阻元件，测量接线端子及电表组成的辅助桥臂。并且，该辅助桥臂电阻元件至少包括一个可调电阻；该辅助桥臂电表系跨接于该辅助桥臂及与之并接的电桥一臂的中间；该电流换路器转换开关系为－3－3／3－3型电键开关，其中一端的常闭端将该换路器电表并接于电路充电电阻两端而另一端的两常开端分别与电桥一臂及电桥辅助桥臂中的接点相连接，其另一常闭端则与电阻一端相连，以便当转换开关扳向其一端时形成主要仅由电阻决定的充电回路；该测量电桥之电表，电流中途换路器之电表以及电桥辅助桥臂之电表系为一公用的电表；该电表经一放大器与另一开关相连，并藉由该开关分别连接于电桥两臂的平衡处以及电桥辅助桥臂与电桥一臂的平衡处。

下面结合附图给出本实用新型的实施例，并作进一步的详述。

图1是本实用新型的电阻测试电桥的原理图

图2是本实用新型电阻测试电桥的结构图

参阅图1，本实用新型系以一直流双臂电桥为主体，该电桥包括接线端子Q1－Q4，起有读数盘比率盘与作用的可调电阻R1、R1’，R2、R2’，标准臂电阻Rn以及跨接于该电桥两臂G2’处的电表等部件。本实用新型的一个结构特点，在于上述电桥的一臂还并接有一辅助桥臂，它包括接线端子Q5、Q6，电阻Rw、Rq、Rm以及跨接该电桥一臂与该辅助桥臂G1’处的电表等部件。此外，本实用新型的另一结构特点，在于它还包括有一充电电流中途换路器，它包括指示电表、转换开关J等元件。如图1所示，上述电流换路器的转换开关J采用的是上海长征无线电厂生产的3－3／3－3电键开关，因此，当开关J置向J1方向时，使得图1所示的接线点P1与S2、S3相连通，此时，电源的充电电流主要由电阻R0决定，而充电电流（I＝E／RO）的大小可由并接于电阻R0两端P1、P2处的电表所显示；当开关J扳向J2方向时，则图1中的线路点P1与S2、S3分别断开，并且上述电表被连入一用来提高灵敏度的放大器F的输入端，其输出端则经由另一开关G可分别成为电桥或其辅助桥臂的电表部分。

兹以一△型结构的电力变压器为例，进一步说明上述电桥辅助桥臂以及电流中途换路器的作用及其工作原理。测量△型绕组电力变压器的直流电阻时，其三角形的三个端点，系分别与电桥及其辅助桥臂的接线端子Q1、Q2；Q3、Q4；及Q5、Q6相连接。显然，与现有的电桥测量技术中仅有一相电力变压器绕组接入电桥的测量端子的不同之处，在于该被测电力变压器的其他两绕组也同时接入相应的接线端子，其中，一相绕组经接线端子Q5接入电桥辅助桥臂，而另一相绕组则跨接在接线端子Q4、Q5的两端。因此，当调节电桥辅助桥臂的可变电阻Rw使跨接G1’处的电表指示为零时，即意味着流经电阻Rn及Rw的电流相等，也即G1’两端的电位相等，而该电流也正是分别流经接于Q2、Q3及Q2、Q5端子的两相绕组中的电流。于是，根据电学原理，由于本实用新型设置的电桥辅助桥臂，使得原来一相绕组接入时的有感电路转变成为本实用新型提供的三相绕组同时接入后经调整所形成的无感电路，从而克服了由于绕组电感存在而引起的电路过渡过程，也因此而提高了整个测试的速度。另外，本实用新型提供电力变压器的三相绕组同时接入测量端子的一个附加好处，是简化了测量各绕组电阻的接线过程，这是因为原先测量一相绕组就需要连接一次，而采用本实用新型则只要一次接入全部的三相绕组，并简单地凭借一只转换开关，就可方便地选择所需测量的那一相绕组电阻，而不必拆下来再重新连接。

此外，作为本实用新型又一结构特点的电流中途换路器，其主要作用在于当电路刚接通时，使之具有较大的充电电流，因此，其达到预期的工作电流所需的时间就来得较短，这就进一步减少了测量电力变压器直流电阻所需的时间，从图1可知，保证电路接通时具有较大的充电电流，是通过电流换路器的转换开关J来实现的，当开关J被扳向J1端时，使得J2端诸触点相连通，因此，图1所示线路中P1点分别与S2、S3相重合，显然，这时的充电电流仅由电阻R0所决定，因而具有较大的初始充电电流，并且，该电流的具体数值可以由并接在电阻R0两端的电表读出，当充电电流达到预期的工作电流后，将开关J从J1端板向J2端，从而使P1与S2及S3断开以恢复成正常测量时的连接状态。从图1还可知，随着开关J扳向J2端，上述电表被连入放大器F的输入端，并且，该放大器F的输出端经由另一开关G可分别接入电桥及其辅助桥臂的G2’、G1’处成为相应的电表部分。易知，接入该放大器F的目的是提高电表的灵敏度，这是一种常用的技术。由上所述，本实用新型利用一只电表，同时起有三方面的作用，也即分别作为初始充电电流的指示，辅助桥臂同电位指示，以及测量电桥的平衡指示。

图2所示的结构图给出了本实用新型的实际接线关系，它在图1的基础上主要增加了一组旋转换档开关X，共分6个档位，前3个档位用来测试△型线圈绕组电阻－AB、AC、BC；后3个档位用来测试Y型线圈绕组电阻－OA、OB、OC。在实际测试时，可按以下步骤进行：首先合上电源，其次将电流换路器开关J扳向J1端，同时监视电表的读数，待指针超过或达到红色刻线时即意味着电路电流已经满足需要，之后使换路器开关J扳向J2端，同时使开关G置向G1端，调节电桥辅助桥臂的电位器Rw，使该电表指零，以保证测试电路成为无感电路，最后将开关G扳向G2，使电表接入电桥两端，并调节电桥的读数盘R1或比例盘R2，使电表指零，即可从读数盘R的示值算出被测的电阻值。当一相绕组的电阻测试完毕后，即可利用旋转换档开关X，转入其他相绕组的测量，过程同上，十分方便。试验表明，沈阳变压器厂生产的型号为SFP    360000／500三相五柱式电力变压器的一相绕组电阻，经本实用新型的实测时间小于10分钟。

Claims (5)

1、一种电力变压器直流电阻快速测试电桥，包括一主要由比率盘和读数盘、电表、测量接线端子及充电电阻(R0)组成的测量电桥，其特征在于，它还包括一主要由转换开关(J)及电表组成的电流中途换路器；该测量电桥-臂还并接一主要由电阻元件，测量接线端子及电表组成的辅助桥臂。

2、根据权利要求1所述的电力变压器直流电阻快速测试电桥，其特征在于，该辅助桥臂电阻元件至少包括一个可调电阻；该辅助桥臂电表系跨接于该辅助桥臂及与之并接的电桥一臂的中间。

3、根据权利要求1所述的电力变压器直流电阻快速测试电桥，其特征在于，该电流换路器转换开关（J）系为－3－3／3－3型电键开关，其中一端（J1）的常闭端将该换路器电表并接于电路充电电阻（R0）两端（P1、P2），而另一端（J2）的两常开端分别与电桥一臂及电桥辅助桥臂中的接点（S3、S2）相连接，其另一常闭端则与电阻（R0）一端（P1）相连，以便当转换开关（J）扳向其J1端时形成主要仅由电阻（R0）决定的充电回路。

4、根据权利要求1或2或3所述的电力变压器直流电阻快速测试电桥，其特征在于，该测量电桥之电表，电流中途换路器之电表以及电桥辅助桥臂之电表系为一公用的电表。

5、根据权利要求4所述的电力变压器直流电阻快速测试电桥，其特征在于，该电表经一放大器（F）与一开关（G）相连，并藉由该开关（G）分别连接于电桥两臂G2’处以及电桥辅助桥臂与电桥一臂的G1’处。

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