一种用于检测变压器绕组变形的装置的制作方法

1.本发明涉及电力变压器技术领域，具体涉及一种用于检测变压器绕组变形的装置。


背景技术：

2.随着电力行业的不断发展,现实中各种各样的变压器提供着各个环境的作用,例如常规的配电变压器,干式变压器,电力变压器等等。变压器在经过长时间运行以后，可能会出现绕组变形等情况，这样可能会导致输出电压不稳定，对变压器本身有很大损伤，严重的会导致后续设备出现问题，导致停电等情况。现有的对比变压器的绕组检测技术比较单一，设备器材比较繁琐，对于常在现场试验的情况下相对比较复杂，而且比较笨重。
3.而且现有技术使用的测试设备精度较差,稳定性较弱,采样波形单一并且只能单个绕组测试,不便于后期整体分析。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种用于检测变压器绕组变形的装置，可以同时对多个变压器的绕组进行测试，且相比于传统的试验方案有更好的试验效果，得到的试验数据更加可靠。
5.其技术方案是这样的：一种用于检测变压器绕组变形的装置，包括相连接的：
6.供电电源，用于供电；
7.高压电子开关模块，所述高压电子开关模块与所述供电电源相连接，所述高压电子开关模块分别与被试变压器的每一相的绕组相连接构成多个测试回路，被试变压器每一相的绕组另一端分别接地，开关所述高压电子开关模块能够产生检测震荡波；
8.采样模块，所述采样模块包括采集卡，所述采集卡的采样输入口分别接入每个所述测试回路，用于测量振荡波的波形。
9.进一步的，所述高压电子开关模块包括若干串联连接的晶闸管，所述晶闸管的使能端连接有感应磁环，还包括驱动单元，所述驱动单元连接有驱动线，所述驱动线穿过感应磁环设置，所述驱动单元能够提供使得所述晶闸管开通的感应电压；
10.进一步的，所述驱动单元包括驱动mos管，所述驱动mos管连接有控制主机，所述控制主机通过脉冲信号使得驱动mos管开通，再由驱动mos管提供功率来驱动晶闸管的开通和关断，用于产生检测震荡波。
11.进一步的，还包括控制模块，控制模块与供电电源相连接，用于控制供电电源单次放电、连续放电以及升降压，所述控制模块还能够读取所述采样模块测量得到的测量振荡波形。
12.进一步的，所述控制主机与所述控制模块采用同一控制单片机。
13.进一步的，所述供电电源采用大功率直流高压发生器。
14.进一步的，所述采集卡至少设有三个采样通道。
15.进一步的，所述供电电源与所述高压电子开关模块之间连接有限流电阻。
16.进一步的，还包括显示模块，用于显示所述采样模块采集到的测量振荡波的波形。
17.进一步的，所述供电电源、高压电子开关模块、采样模块以及控制模块设置在控制箱中。
18.本发明利用高压电子开关来实现振荡波，相比于传统的试验方案有更好的试验效果，得到的试验数据更加可靠，该设备集成度更高，采样模块的采集卡自带多通道采样输入口，能够在单次升压试验时同时采集变压器三个绕组的不同波形，提高了测试效率，对于以后的变压器试验有很大的帮助，市场前景广阔，相比于常规的试验操作，智能型的设备更方便可靠。
附图说明
19.图1为实施例中的一种用于检测变压器绕组变形的装置的模块框图；
20.图2为实施例中的一种用于检测变压器绕组变形的装置的示意图；
21.图3为实施例中的一种高压电子开关模块的示意图。
具体实施方式
22.如背景技术所述，现有技术中，用于检测变压器绕组变形的试验设备波形采样精度低,采样率低，测试变压器绕组单一,只能单个测量，且数据不完整,无法进行整体数据分析,对于后期判断检测变压器状态比较麻烦。
23.鉴于现有技术存在的问题，见图1、2，本发明的一种用于检测变压器绕组变形的装置，包括相连接的：
24.供电电源100，用于供电；
25.高压电子开关模块200，高压电子开关模块200与供电电源100相连接，高压电子开关模块200分别与被试变压器1的每一相的绕组相连接构成多个测试回路，被试变压器1每一相的绕组另一端分别接地，开关高压电子开关模块200能够产生检测震荡波；
26.采样模块300，采样模块300包括采集卡，采集卡的采样输入口分别接入每个测试回路，用于测量振荡波的波形。
27.见图3，具体在本发明的一个实施例中，高压电子开关模块200包括若干串联连接的晶闸管201，晶闸管201的使能端连接有感应磁环202，还包括驱动单元203，驱动单元203连接有驱动线204，驱动线204穿过感应磁环202设置，驱动单元203能够提供使得晶闸管201开通的感应电压；驱动单元203包括驱动mos管205，驱动mos管205连接有控制主机206，控制主机206通过脉冲信号使得驱动mos管205开通，再由驱动mos管205提供功率来驱动晶闸管201的开通和关断，用于产生检测震荡波。
28.高压电子开关模块200内部有多个大功率晶闸管串联而成，串联之后就能够承受更高的电压值，同时能够在开通瞬间承受上百安培的大电流，同时用于开通晶闸管的驱动电路与主线路采用电气隔离的方式来驱动，通过驱动线穿过感应磁环从而给晶闸管提供开通的感应电压，这样既能保证串联晶闸管的开通一致性，又能保证低压驱动线路不受高压影响，对于设备以及人身安全有保障。
29.通过控制主机进行精确发出脉冲，开通驱动单元，再由驱动单元提供功率来驱动
晶闸管的开通和关断，这样能够更好的控制触发脉冲频率和振荡周期。
30.在本发明的一个实施例中，还包括控制模块101，控制模块101与供电电源100相连接，用于控制供电电源100单次放电、连续放电以及升降压，控制模块101还能够读取采样模块测量得到的测量振荡波形。
31.在本发明的一个实施例中，控制主机206与控制模块101采用同一控制单片机，也可以采用fpga芯片进行控制。采用集成化一体控制单片机来控制系统的升降压和连续或者单次放电控制，通过写好的程序和外部的按键操作来实现升降压，以及对高压电子开关的单次触发或者连续触发，能够做到精确触发，并且保证触发的一致性，对于采集的试验数据有一定的可靠性，满足试验规程的需要，同时做到安全隔离。
32.在本发明的一个实施例中，供电电源100采用大功率直流高压发生器。由于原有的试验设备都是功率低下，只能对单个变压器绕组进行加压试验，所以效率低下，如果需要一次对多个变压器绕组进行试验，则试验设备无法提供足够的电流来完成，所以本发明采用大功率直流高压发生器作为设备试验电源。大功率直流高压设备内部使用进口大电流功率管，精确控制高压输出，实现高电压大电流的输出能力，对于同一台变压器能够单次实验完成高中低多绕组的试验加压。
33.变压器设计制造完成后，其内部结构和各项参数基本保持不变，因此每个线圈的频域响应也随之确定，正常绕组的变压器，其三相频域响应曲线耦合程度基本一致；变压器在经过长时间运行以后，可能会出现绕组变形等情况，这些因素都会使变压器分布参数发生变化，其频域响应也发生变化，根据频域响应曲线即可判断变压器的变形程度；
34.实施例中的用于检测变压器绕组变形的试验设备，能准确绘制各相频域响应曲线，通过测量曲线的横向、纵向对比，可以准确的判断变压器的变形程度。
35.以往的数据采集方法是一次试验采集一个波形，做完一个变压器试验需要进行多次升压操作，并且记录的波形不完整，以往的波形无法进行比对，试验比较复杂和繁琐。
36.实施例中采集卡采用100m/s采样率，16位精度的高速高精度采集卡，用于现场测量振荡波形。单块采集卡自带4通道采样输入口，能够在单次升压试验时同时采集变压器三个绕组的不同波形，并且能将三个波形叠加在一起，或者放于同一个坐标轴内，而且在下次试验时能够将本次试验波形和以往的波形进行比较，从而通过纵向时间轴和横向时间轴进行比对，对于后期数据分析和波形分析能够提供理论依据。具体判断变压器绕组变形标准，可以参考dl/t911-2016电力变压器绕组变形的频率响应分析法。
37.在本发明的一个实施例中，供电电源100与高压电子开关模块200之间连接有限流电阻102。
38.在本发明的一个实施例中，还包括显示模块，用于显示采样模块采集到的测量振荡波的波形。
39.实施例中，用于检测变压器绕组变形的装置的主要指标如下：
40.1.额定试验电压：100kv
41.2.放电电压振荡频率：不大于100khz
42.3.试验测量精度：1级
43.4.振荡波测量精度及采样率：3级，12位采样,采样率80ms/s
44.5.直流高压电源：100kv/15ma
45.6.波形采样通道数：4个(可扩展)
46.实施例中的一种用于检测变压器绕组变形的装置，供电电源、高压电子开关模块、采样模块以及控制模块设置在控制箱中。采用一体化平台设计,轻量化设计，方便设备现场转场和运输。采用无线控制方式，升压和数据分析集成在一个控制箱内部。
47.以往常规的试验设备都是采用多个散件组成的，在现场试验的时候需要携带很多设备进行搭建，对于不熟悉的人容易造成接线错误或者操作不当，本发明采用一体化设计，所有连接线都无需拆装，只需将设备推至现场，将高压线引线至所需试验的设备端即可，控制箱处采用智能化操作，只需设定所需的试验电压即可自动进行试验，并且可以按照设定的内容进行数据采集和波形录制，并且能够进行实时分析，最后能够自动生成一份分析报告给操作人员。
48.本发明利用高压电子开关来实现振荡波，相比于传统的试验方案有更好的试验效果，得到的试验数据更加可靠，该设备集成度更高，去除了繁琐的接线，设备的绝缘支撑架等，不仅减轻了设备的重量，也缩小了设备体积。
49.对于以后的变压器试验有很大的帮助，市场前景广阔，相比于常规的试验操作，智能型的设备更方便可靠。
50.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
51.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于，包括相连接的：供电电源，用于供电；高压电子开关模块，所述高压电子开关模块与所述供电电源相连接，所述高压电子开关模块分别与被试变压器的每一相的绕组相连接构成多个测试回路，被试变压器每一相的绕组另一端分别接地，开关所述高压电子开关模块能够产生检测震荡波；采样模块，所述采样模块包括采集卡，所述采集卡的采样输入口分别接入每个所述测试回路，用于测量振荡波的波形。2.根据权利要求1所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述高压电子开关模块包括若干串联连接的晶闸管，所述晶闸管的使能端连接有感应磁环，还包括驱动单元，所述驱动单元连接有驱动线，所述驱动线穿过感应磁环设置，所述驱动单元能够提供使得所述晶闸管开通的感应电压。3.根据权利要求2所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述驱动单元包括驱动mos管，所述驱动mos管连接有控制主机，所述控制主机通过脉冲信号使得驱动mos管开通，再由驱动mos管提供功率来驱动晶闸管的开通和关断，用于产生检测震荡波。4.根据权利要求3所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：还包括控制模块，控制模块与供电电源相连接，用于控制供电电源单次放电、连续放电以及升降压，所述控制模块还能够读取所述采样模块测量得到的测量振荡波形。5.根据权利要求4所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述控制主机与所述控制模块采用同一控制单片机。6.根据权利要求1所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述供电电源采用大功率直流高压发生器。7.根据权利要求1所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述采集卡至少设有三个采样通道。8.根据权利要求1所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述供电电源与所述高压电子开关模块之间连接有限流电阻。9.根据权利要求1所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：还包括显示模块，用于显示所述采样模块采集到的测量振荡波的波形。10.根据权利要求4所述一种用于检测变压器绕组变形的装置，其特征在于：所述供电电源、高压电子开关模块、采样模块以及控制模块设置在控制箱中。

技术总结
本发明提供了一种用于检测变压器绕组变形的装置，可以同时对多个变压器的绕组进行测试，且相比于传统的试验方案有更好的试验效果，得到的试验数据更加可靠，包括相连接的：供电电源，用于供电；高压电子开关模块，所述高压电子开关模块与所述供电电源相连接，所述高压电子开关模块分别与被试变压器的每一相的绕组相连接构成多个测试回路，被试变压器每一相的绕组另一端分别接地，开关所述高压电子开关模块能够产生检测震荡波；采样模块，所述采样模块包括采集卡，所述采集卡的采样输入口分别接入每个所述测试回路，用于测量振荡波的波形。形。形。


技术研发人员：蒋胜琦 姜杏辉 许丙号 周浩杰 袁玉兰
受保护的技术使用者：苏州华电电气股份有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/9/14