專利名稱：變壓器電氣試驗綜合測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種變壓器檢測裝置，更具體的說本實用新型是一種變壓器電氣 試驗綜合測試裝置。
背景技術(shù)：
我國電力行業(yè)要求在變壓器停電檢修、新變壓器交接驗收、停電排查故障時，對繞 組直流電阻、低電壓短路阻抗、有載分接開關(guān)特性等試驗項目進(jìn)行測試。繞組直流電阻、低 電壓短路阻抗、有載分接開關(guān)特性是必須做的三個獨(dú)立的試驗項目，目前國內(nèi)測試儀器生 產(chǎn)廠家都是針對每個試驗項目生產(chǎn)的單一試驗設(shè)備，沒有綜合測試裝置。使用單一試驗設(shè) 備弊端較多1、每次需要做試驗時，試驗人員都必須攜帶這三種設(shè)備及這三種設(shè)備所需的專用 測試線，這樣搬運(yùn)這些設(shè)備時勞動強(qiáng)大、設(shè)備占用運(yùn)輸工具的空間大；2、做完一種試驗以后，需要在更換另一種設(shè)備及測試線，特別是連接測試線需要 操作人員爬到高度3 8米的變壓器上去，這樣操作人員勞動強(qiáng)度大、上下次數(shù)多增加了人 身不安全的因素；3、生產(chǎn)廠家生產(chǎn)這三種設(shè)備的原材料有許多是重復(fù)使用，如設(shè)備箱體、電子器件 等，造成許多能源浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)背景技術(shù)所述，本實用新型的目的是避免以上不足，提供一種將繞組直流電 阻、低電壓短路阻抗、有載分接開關(guān)特性試驗儀合而為一，而且重量輕，減少空間占用，減少 操作人員上下變壓器次數(shù)，提高工作效率，縮短設(shè)備停電時間的變壓器電氣試驗綜合測試
直ο本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種變壓器電氣試驗綜合測試裝置，主要由電源，前臺CPU，輸出繼電器系統(tǒng)，數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)，測試電源和后臺計算機(jī)組成，其特征在于整個裝置采用一套工作電源，測試電 源系統(tǒng)為測試功能提供所需電源，前臺CPU管理各個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制測試電源系統(tǒng)的 切換和輸出、繼電器系統(tǒng)相位切換和交流直流輸出的切換，并與后臺計算機(jī)通訊，輸出繼電 器系統(tǒng)用于切換測試相別，它與前臺CPU通過串口進(jìn)行聯(lián)系；后臺計算機(jī)通過USB接口與前 臺CPU進(jìn)行聯(lián)系，后臺計算機(jī)完成人機(jī)交互工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理、測試報告的輸出。所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由三套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，第一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集直流電阻 所需數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集低電壓短路阻抗所需數(shù)據(jù)，第三數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集有載 開關(guān)測試所需數(shù)據(jù)，三套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都與前臺CPU通過串口進(jìn)行聯(lián)系。所述的測試電源系統(tǒng)配備閉鎖切換系統(tǒng)保證測試電源只有一種處于有電狀態(tài)，并 完成三種測試電源的輸出。所述的輸出繼電器系統(tǒng)由42個繼電器組成一個繼電器陣列，完成測試過程中的相位切換和交直流的輸出。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和效果1、本實用新型將三個設(shè)備合而為一不是簡單相加的關(guān)系，而是在保證設(shè)備每種功 能可靠的基礎(chǔ)上，合理把能夠公用的器件公用，節(jié)省了原材料的使用；三個設(shè)備合而為一的 體積比原單一設(shè)備稍大一點；重量比原單一設(shè)備稍重一點，只有16公斤。2、本實用新型三個設(shè)備合而為一減少了試驗時攜帶的設(shè)備數(shù)量，減少了空間占 用，為現(xiàn)場試驗人員減輕負(fù)擔(dān)。3、本實用新型三個設(shè)備合而為一只需連接測試線即可完成三種設(shè)備所能完成的 所有試驗，減少了操作人員上下變壓器的次數(shù)，增加了人身安全的因素，提高工作效率，縮 短設(shè)備停電時間。4、本實用新型具有積極的社會意義，節(jié)能減排，綠色環(huán)保；停電時間縮短，創(chuàng)造更 多的社會效益。

圖1為本實用新型電路總體框圖圖2為本實用新型變壓器繞組直流電阻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路原理方框圖圖3為本實用新型變壓器低電壓短路阻抗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路原理方框圖圖4為本實用新型變壓器有載分接開關(guān)特性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路原理方框圖圖5為本實用新型測試電源電路原理方框圖圖6為本實用新型輸出繼電器系統(tǒng)框圖圖7為本實用新型工作流程圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型具體實施例。由圖1示出，開關(guān)電源為整個系統(tǒng)提供工作電源，它輸出直流5v，12v，Mv，其中 5v、12v給前臺CPU、第一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、第二數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、第三數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和測試電源 提供電源，24v給輸出繼電器系統(tǒng)提供電源；另一電源是220v或380v電源供給測試電源 使用；第一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為測試直流電阻而準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，第二數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是 為測試低電壓短路阻抗而準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，第三數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為測試有載開關(guān)而準(zhǔn) 備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它們都與前臺CPU通過串口進(jìn)行聯(lián)系；測試電源系統(tǒng)為三種不同的測 試功能提供測試電源；前臺CPU管理各個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它控制測試電源系統(tǒng)的切換和輸 出，繼電器系統(tǒng)相位切換并與后臺計算機(jī)通訊；輸出繼電器系統(tǒng)用于切換測試相別，它與前 臺CPU通過串口進(jìn)行聯(lián)系；后臺計算機(jī)通過USB接口與前臺CPU進(jìn)行聯(lián)系，后臺計算機(jī)負(fù)責(zé) 人機(jī)交互、測試數(shù)據(jù)的顯示，報告的生成等。由圖2示出第一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)直流電阻所需要的數(shù)據(jù)采集，內(nèi)部有六個 ad轉(zhuǎn)換芯片，每個ad芯片有一個電源隔離模塊，每一個ad芯片構(gòu)成一個獨(dú)立的電源系統(tǒng)， 可以采集三路直流電壓，三路直流電流，每一路ad通過串口與前臺CPU進(jìn)行聯(lián)系；ad芯片 采用ad7705，它能滿足我們高精度采樣的要求；電源隔離模塊輸出的5v電源作為ad轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)的工作電源，根據(jù)選擇的測試功能和測試相位，切換相應(yīng)的繼電器來連接所測試模擬量和ad的輸入端。由圖3示出第二數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)低電壓短路阻抗所需要的數(shù)據(jù)采集，采用 16位的ad芯片ad7656，此ad芯片有六路輸入，我們用其中的兩路，一路采集交流電壓，一 路采集交流電流，兩路模擬量同步采集，通過串口與前臺CPU進(jìn)行聯(lián)系。電源隔離模塊的輸 出+12v、一 12v電源作為ad轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作電源，根據(jù)選擇的測試功能和測試相位，切換 相應(yīng)的繼電器來連接所測試的模擬量和ad的輸入端。由圖4示出第三數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)有載開關(guān)測試所需要的數(shù)據(jù)采集，采用16 位的ad芯片ad7656，此ad芯片有六路輸入，我們用其中的三路，采集有載開關(guān)測試時的三 路直流電壓，通過串口與前臺CPU進(jìn)行聯(lián)系，電源隔離模塊的輸出+12v、一 12v電源作為ad 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作電源，根據(jù)選擇的測試功能和測試相位，切換相應(yīng)的繼電器來連接所測試 的模擬量和ad的輸入端。圖5為總體框圖中的“測試電源”，它為三種測試功能提供所需要的測試電源，包 括交流電源和三種測試電源所需的供電電源的閉鎖切換系統(tǒng)，三種測試電源的220v供電 電源通過繼電器的常開點輸入，每個繼電器的工作電源通過另外兩個繼電器的輔助節(jié)點 (常閉)供電，從而主節(jié)點閉合時，輔助節(jié)點斷開，保證三種測試電源在使用時只有一種有電 能夠工作，避免了測試時，其他兩種電源可能的錯誤輸出，從而保證設(shè)備、人員的安全。直流 電阻測試功能需要恒流源系統(tǒng)，有載開關(guān)測試需要恒流源系統(tǒng)，低電壓短路阻抗測試功能 需要電源系統(tǒng)，輸出繼電器的工作電源與220v繼電器的工作電源的是同步工作的只有用 到的繼電器有電源能夠工作，保證三種測試電源在使用時只有一種能夠輸出，保證設(shè)備、人 員的安全。圖6為輸出繼電器系統(tǒng)原理框圖。圖中電壓輸入為相位切換繼電器組，系統(tǒng)工作 是首先切換這些繼電器，先使電壓輸入回路與電壓使輸入端子連接正確，測試時的模擬電 壓通過它們進(jìn)入裝置，ad輸入端繼電器組根據(jù)所選擇的測試功能，模擬輸入切換到相應(yīng)的 ad采集回路。電流輸出相位切換繼電器組是磁保持繼電器，繼電器動作完成后，繼電器線圈 不加電，有很好的抗干擾作。電壓回路的繼電器動作完成后，切換相位切換繼電器組的電流 輸出相位切換繼電器，使其與電流輸出端子連接到需要的狀態(tài)，然后根據(jù)所選擇的測試功 能閉合電流繼電器，若是直流電阻，則閉合直流電阻的電流繼電器，若是有載開關(guān)則閉合有 載開關(guān)的電流繼電器，若是短路阻抗則閉合短路阻抗的電流繼電器，所有繼電器切換完畢 后，就可以對變壓器進(jìn)行測試了。由圖7可知，系統(tǒng)初始化單元進(jìn)行系統(tǒng)的初始設(shè)置、系統(tǒng)硬件功能檢驗和繼電器 的系統(tǒng)的復(fù)位，完成后進(jìn)入功能選擇單元，通過人機(jī)交互完成三種測試功能的選擇，只能選 擇三種之一，完成后進(jìn)入輸出繼電器系統(tǒng)切換單元，根據(jù)所選擇的測試功能和測試的相位 切換必要的繼電器，完成后進(jìn)入測試電源切換輸出單元，根據(jù)所選擇的功能切換測試電源， 完成后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集、計算單元根據(jù)所選擇的功能，切換到所需要的三種ad轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的 一種，完成所需要的數(shù)據(jù)采集，完成后進(jìn)入生成報告單元把采集的數(shù)據(jù)通過USB接口送給 后臺計算機(jī)，通過計算、分析，然后生成測試報告和完成數(shù)據(jù)存儲功能，最后返回功能選擇 單元。
權(quán)利要求1.一種變壓器電氣試驗綜合測試裝置，主要由電源，前臺CPU，輸出繼電器系統(tǒng)，數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)，測試電源和后臺計算機(jī)組成，其特征在于整個裝置采用一套工作電源，測試電 源系統(tǒng)為測試功能提供所需電源，前臺CPU管理各個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制測試電源系統(tǒng)的 切換和輸出、繼電器系統(tǒng)相位切換和交流直流輸出的切換，并與后臺計算機(jī)通訊，輸出繼電 器系統(tǒng)用于切換測試相別，它與前臺CPU通過串口進(jìn)行聯(lián)系；后臺計算機(jī)通過USB接口與前 臺CPU進(jìn)行聯(lián)系，后臺計算機(jī)完成人機(jī)交互工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理、測試報告的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電氣試驗綜合測試裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)由三套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，第一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集直流電阻所需數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)采集低電壓短路阻抗所需數(shù)據(jù)，第三數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集有載開關(guān)測試所需數(shù)據(jù)，三 套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都與前臺CPU通過串口進(jìn)行聯(lián)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電氣試驗綜合測試裝置，其特征在于所述的測試電 源系統(tǒng)配備閉鎖切換系統(tǒng)保證測試電源只有一種處于有電狀態(tài)，并完成三種測試電源的輸 出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電氣試驗綜合測試裝置，其特征在于所述的輸出繼 電器系統(tǒng)由42個繼電器組成一個繼電器陣列，完成測試過程中的相位切換和交直流的輸出。
專利摘要一種變壓器電氣試驗綜合測試裝置，整個裝置采用一套工作電源，包含CPU系統(tǒng)的前臺處理器負(fù)責(zé)三個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作，并控制繼電器切換系統(tǒng)的工作，后臺計算機(jī)完成人機(jī)交互工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理、測試報告的輸出。本實用新型重量輕，減少了空間占用，減少了操作人員上下變壓器的次數(shù)，增加了人身安全的因素，具有提高工作效率，縮短設(shè)備停電時間，節(jié)能減排，綠色環(huán)保等優(yōu)點。
文檔編號G01R31/00GK201935973SQ201020695010
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者盧慧清, 周彥, 周谷亮, 周輝, 易愛軍, 江福官, 蔣華勤, 陳亮 申請人:上海市電力公司, 保定市泰達(dá)電力設(shè)備有限公司