电力变压器直流电阻的动态测量方法及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电力变压器直流电阻的动态测量方法及测量装置，可以适用于测量各种不同容量，型号的变压器，本方法及装置利用调整外接电路的电势和电阻将被测对象的充电电流－时间曲线的稳态值及时间常数分别调到预定的恒定值，使利用动态过程检测成为现实。该方法测量速度快，装置使用方便、通用性强。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力变压器直流电阻的测量方法及测量装置。目前，国内外电力变压器绕组的直流电阻测量方法基本上都是静态测量法，即采用在绕组两端外加恒压源或恒压、恒流源切换的方式对绕组充电，当充电电流达到稳定不变时，采用电桥法测出绕组的电阻，或采用其它方法测出绕组两端的电压、电流，算出直流电阻。由于大型变压器的时间常数很大，即使要达到相对的充电稳态也要很长时间，尽管目前采用了一些缩短充电时间的方法和装置，但测量时间仍较长，装置的通用性差。本专利技术的目的是提供一种快速、准确、适宜测量各类变压器直流电阻的新方法和测量仪器。采用本方法测量变压器的直流电阻可分三步进行，首先将一个含有可调电源和可调电阻的电路，我们称为同一化电势E’、同一化电阻R’的电路接在被测绕组的两端，根据经验或变压器的说明书将E’和R’调整一个初始值。然后接通电源，在充电的动态过程中，由检测装置检测并计算出同一化电势E’及同一化电阻R’的目标值，此后切断电源，将E’、R’按测出的目标值调整，其调整E’、R’的目的是使充电过程中的电流一时间曲线的稳态值和时间常数分别达到预定的恒定值，即测量各种绕组的直阻时的充电电流一时间曲线都基本相同。第三步，再接通电源，在充电动态过程中，由检测装置测出不同时刻的电流电压的瞬时值，通过解电路的微分方程计算出被测绕组的电阻值。本方法专利技术的原理是用解动态过程中微分方程来代替解稳态后的线性方程，因此达到用动态测量代替稳态测量。下面利用变压器充电的等效电路图—6变压器充电电流曲线图—7进一步说明如下设t1、t2为充电过程中的两个时刻。可以得到u(t1)=Ri(t1)+Ldidt|t1-----(1)]]>u(t2)=Ri(t2)+Ldidt|t2-----(2)]]>上式中取didt|t1=Δi1Δt1=D1]]>didt|t2=Δi2Δt2=D2]]>通过解微分方程(1)、(2)，可以得出R的值如下(R是变压器绕组的直流电阻)R=u(t1)•D2-u(t2)•D1i(t1)•D2-i(t2)•D1-----(3)]]>由于不同变压器绕组的充电电流一时间曲线的形状有很大不同，因此，对于不同绕组测量仪器测取得到的Δi、Δt的差别很大，导致计算得到的变压器直流电阻R的误差很大，所以必须对充电电流一时间曲线进行特殊的处理。本专利技术进行同一化处理，同一化处理的R’、E’的值需要通过一个试验给出，先调E’＝A伏R＝B欧则i≈E′R′(1-e-R′Lt)=AB(1-e-BLt)-----(4)]]>当t＝c秒时代入(4)式i(c)=AB(1-e-BLC)-----(5)]]>由(5)式解出LL=B•ClnAA-B•i(c)-----(6)]]>如果规定同一化处理后的时间常数统一为D秒，稳态直流电流统一为F安，则可求出同一化参数R’和E’之值。R′=LD=B•CD•lnAA-B•i(c)-----(7)]]>E’＝F·R’(8)按(7)、(8)式调整外电路后，被测量的各种变压器，其充电电流一时间曲线基本相同，装置即可准确地测量绕组的直流电阻。利用本方法测量完一个绕组后，再测本绕组抽头的电阻时，只需改变测量的外接线，不再进行同—化目标值E’、R’的调整。实施本专利技术方法制成的测量装置，主要由三部分构成，见附图说明图1，分别是可调电源(1)，同一化电阻(2)，微机测量仪(3)。(4)是被测变压器。可调电源(1)的结构见图—2、图—3，其中(5)是交流整流电源部分，它的输入是交流220V，经桥式整流及L、C滤波，再经稳压后做为仪器的一个直流电源。另一个直流电源是专用蓄电池(6)，(5)与(6)分别经各自的开关(7)送入输出电压调节器(8)。(8)的电路结构由图—3给出，(8)输入的直流电源经逆变器(9)、高频变压器(10)、二次整流滤波(11)三个环节后，再做为调节后的直流电源输出；比较电路(12)放大电路(13)、占空比控制电路(14)是电源的稳压反馈控制部分。(15)是参考电源，通过调节(15)调节(8)的输出电压值。同一化电阻(2)的结构由图—4给出，(2)由一个可调电阻(16)再串联几个电(17)和开关(18)相并联的电阻—开关对组成。微机测量仪部分首先由模拟输入通道将直流电压及电流信号分别经V/V变换器(19)，I/V变换器(20)转换为A/D转换电路能识别的信号，各经采样保持芯片(21)后，由多路切换开关(22)控制分时与后续的放大器(23)及A/D电路(24)接通，A/D转换之后的数字信号送入数据总线，由MCS51单片机(25)控制存入RAM芯片(27)，数据采集完毕后，微机(25)从(27)中取数据，经计算得出被测对象的电阻值，控制键(28)、显示(29)、打印机(30)经并行口(31)与微机(25)联系，提供操作人员对仪器的控制及信息输出功能。(32)为放大器增益控制电路，(33)为机内电源。(26)是程序存储芯片。图—1装置的结构框—2电源结构—3电源输出电压调节器结构—4同一化电阻结构—5微机测量仪原理框—6变压器充电等效电路—7变压器充电电流曲线图权利要求1.一种检测电力变压器绕组直流电阻的测量方法，采用在被测绕组上施加含有电源和电阻的附加电路，通过检测与计算充电特性盐线获得直流电阻数值，其特征在于测量分三步进行，首先将一个含有可调电源和可调电阻的电路，又称同一化电势E’、同一化电阻R’的电路接在被测绕组的两端，并将E’、R’调整一个初始值；然后接通电源，在充电的动态过程中，通过检测装置检测并计算出E’、R’的目标值，断开电源，将E’、R’按目标数据调整，至使被测绕组的充电电流—时间曲线的稳态值及时间常数分别达到预定的恒定值；第三步，再接通电源，在充电的动态过程中检测不同时刻电流、电压的瞬时值，通过解电路的微分方程计算出被测绕组的电阻值。2.根据权力要求1所述的检测方法，其特征在于测量完一个绕组的电阻后，再测本绕组抽头的电阻值时，只需改变外接线，不再进行同一化目标值E’、R’的调整。3.根据权利要求1所述方法制成的检测装置，其特征在于装置由可调电源(1)、同一化电阻(2)、微机检测仪(3)三部分构成。4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于同一化电阻(2)由一个可调电阻(16)，再串联几个电阻(17)和开关(18)相并联的电阻一开关对组成。5.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于可调电源(1)的结构是；交流整流电源(5)、直流蓄电池(6)通过开关(7)并联后接输出电压调节器(8)。全文摘要本专利技术涉及一种电力变压器直流电阻的动态测量方法及测量装置，可以适用于测量各种不同容量，型号的变压器，本方法及装置利用调整外接电路的电势和电阻将被测对象的充电电流—时间曲线的稳态值及时间常数分别调到预定的恒定值，使利用动态过程检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测电力变压器绕组直流电阻的测量方法，采用在被测绕组上施加含有电源和电阻的附加电路，通过检测与计算充电特性曲线获得直流电阻数值，其特征在于：测量分三步进行，首先将一个含有可调电源和可调电阻的电路，又称同一化电势Ｅ′、同一化电阻Ｒ′的电路接在被测绕组的两端，并将Ｅ′、Ｒ′调整一个初始值；然后接通电源，在充电的动态过程中，通过检测装置检测并计算出Ｅ′、Ｒ′的目标值，断开电源，将Ｅ′、Ｒ′按目标数据调整，至使被测绕组的充电电流－时间曲线的稳态值及时间常数分别达到预定的恒定值；第三步，再接通电源，在充电的动态过程中检测不同时刻电流、电压的瞬时值，通过解电路的微分方程计算出被测绕组的电阻值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志瑞，
申请(专利权)人：华北电力学院，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]