[发明专利]变压器绕组变形测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及变压器的测试装置，具体的讲是变压器绕组变形测试装置。

背景技术

目前对变压器的故障检测通常有以下几种方法：

阻抗法：最早使用的绕组变形测试方法是阻抗法。其原理是通过测量变压器绕组在50Hz下的阻抗或漏抗，由阻抗或漏抗值的变化来判断变压器绕组是否发生了危及运行的变形，如匝间短路、开路、线圈位移等。国标和IEC标准（国际电工委员会标准）都规定了额定电流下漏抗变化的限值，IEC建议超过3%为异常，国标认为根据线圈结构的不同取2%～4%。美国ANSI标准96年版已将短路阻抗测试作为预试项目之一。

而多年来的现场使用经验表明，由于受条件所限，阻抗法很难达到额定电流（尤其是针对大型变压器），且对测试仪表的检测精度要求很高，往往难以获得必要的检测灵敏度，有时仅对那些绕组变形严重的变压器有效。

脉冲法：在变压器绕组的一端对地加入标准脉冲电压信号（100V），利用数字化记录设备同时测量绕组两端的对地电压信号Vo(t)和Vi(t)，并进行相应的处理，最终得到该变压器绕组的传递函数h(t)或H(jω)，即：

h(t)=Vo(t)/Vi(t)

h(jω)=Vo(jω)/Vi(jω)

然后根据波形变化来判断变压器绕组变形。

频响法：绕组的一端输入扫频电压信号Vs（依次输入不同频率的正弦波电压信号），通过数字化记录设备同时检测不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号Vi(n)和Vo(n)，并进行相应的处理，最终得到被测变压器绕组的传递函数H(n):

H(n)=20log[Vo(n)/Vi(n)]

并将频率响应根据频率描绘成曲线来判断变压器绕组变形。

扫频阻抗法：扫频阻抗法是一种新型的绕组变形研究方法，可以全面诊断绕组特性，且可以兼顾工频阻抗值的测量，看其是否符合产品的有关标准和技术条件要求，并对负载损耗和短路阻抗不符合标准要求的原因进行分析，找出变压器结构和制造的缺陷。

由于一直以来，在现场采用工频电源作为试验电源，测试出变压器的负载损耗和短路阻抗值。虽然能作为判断的依据，但随着电力需求的增长以及多变的工况，对电力主设备变压器的监控和检测，预防主设备事故的要求越来越高。这不仅要能对变压器在事故后进行准确检测，同时为变压器预期的劣化和事故可能的发生做出科学的判据显的尤为重要。同时在工频下的低压阻抗法测试中，由于单一的阻抗值对比，以及工频电源谐波干扰，使测试值与真实值有一定的偏差，这就为有些处于临界值的判断带来了不可预期的结果。这使得传统的测试方法存在如下缺陷：

（1）传统测试模式下，不能有效开展标准化电气试验。

传统工频下的阻抗值单一、对判断绕组特性不够。尽管建立标准的扫频下的阻抗测试，通过开展标准化的测试能够减少人为失误，避免测试漏项，但传统测试模式下标准化测试工作无法有效开展。测试报告完成后还需要人工把测试数据、测试报告输入电脑、PMS系统保存，增加劳动量和错误几率，降低测试效率。

（2）传统测试模式下，数据分析深度低。

传统测试模式下，测试人员主要局限于现场测试，而对数据深度分析、查询、纵向或横向比对缺乏条件，因此根据现场试验数据得出结论往往比较浅薄，深度分析需要回到班组才能进行，但此时发现数据如有异常、超标被试设备往往已经投运，不可能再停电进行重新测试。

（3）传统测试模式下，测试数据处理等后期工作量大。

传统测试模式下，测试人员的现场测试数据只是完成了工作的一小部分，回到班组后需要计算、对比测试数据，出具测试报告，人工计算量很大。

发明内容

针对上述的问题，本发明提供了一种变压器绕组变形测试装置，在变压器出现故障之前及时发现故障，并进行提示，降低变压器的故障率和运行风险，同时大幅度减少检测的人工工作量，有效保障变压器的安全运行。

本发明的变压器绕组变形测试装置，包括有与数据总线双向连接的微处理器和信号采集单元，其中信号采集单元还连接有信号处理单元；

数据总线输出连接有正弦波变频电路和相位切换单元，所述的正弦波变频电路对相位切换单元输出连接，相位切换单元通过负载变压器与所述的信号处理单元连接；

还具有顺序输入连接的AC电压输入单元、EMI（电磁干扰）滤波整流单元、PFC（功率因数校正）单元和逆变电路，逆变电路对所述的正弦波变频电路输出连接。