判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统及方法，包括：信号发生器，输出已知频率和幅值的正弦干扰信号；加法器，对处于单频点检测模式且已知固定频率正弦信号的测试仪的输出信号和信号发生器的输出信号进行相加；衰减器，对加法器的输出信号进行衰减，并将衰减信号发送给测试仪的响应信号检测端口；将选频滤波频带衰减要求转换成增益要求，利用测试仪的检测结果对选频滤波特性进行综合判定，利用增益检测的误差值间接表示测试仪选频滤波特性优劣程度以解决现有在对测试仪选频滤波性能检测时需要拆解或破坏测试仪的问题。

System and method for judging frequency selective filtering performance of transformer winding deformation tester

The invention discloses a system for determining the transformer winding deformation tester selection filter performance and method, including: signal generator, sine interference signal frequency and the amplitude of the output of the adder, known; output signal and the signal generator for testing instrument in single frequency detection mode and known fixed frequency sine signal of the additive the output signal of the adder; attenuator, the attenuation, signal detection and response will be sent to the port signal attenuation tester; the filtering band attenuation requirements into gain requirements, using detection results of the filtering characteristics of the comprehensive judgment, the error gain value detected by indirect said tester selection filter characteristics in order to solve the existing degree in instrument selection filter performance testing needs to be dismantled or destroyed tester Problem.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压器故障检测领域，具体涉及一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的方法。
技术介绍
变压器是电网的核心设备，绕组变形是电力变压器最常见的内部故障之一，在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化，绕组发生局部变形后，即使没有立即损坏，也有可能留下严重的故障隐患。《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》和《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》把变压器绕组变形试验放在十分重要的位置，规定频响法测试绕组变形为110(66)kV及以上变压器必须进行的试验项目。积极开展变压器绕组变形诊断工作，及时发现有绕组变形故障隐患的变压器，并有计划地进行吊罩检查和检修，不但可节省大量的人力、物力，对防止变压器事故的发生也有及其重要的作用。为对变压器绕组变形进行测试，各电力生产单位通常采用基于频率响应分析法(FrequencyResponseAnalysis，FRI)的变压器绕组变形测试仪(以下简称测试仪)。频率响应分析法是国内外常用的测试绕组变形的方法，其将变压器的等值电路当作是共地的二端口网络，当绕组变形后，内部参数变化将导致传递函数发生变化，通过分析和比较变压器的频率响应特性曲线，可以发现变压器绕组是否发生变形[9-10]。测试仪如图1所示，其中，Vs为正弦信号输出端口、V为激励信号检测端口、V2为响应信号检测端口；具备一个正弦波激励信号输出接口和两个独立的信号检测接口，作为一种测试仪器，其通用技术部分应符合《GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范》的要求。为满足现场测试，减小其他频率信号对测试结果的影响，其抗干扰能力，即选频滤波性能，即滤掉除扫频信号以外的干扰信号的能力，作为测试仪的基本功能要求，在电力行业标准《DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析方法》中虽然已经提及，但缺乏对应的校准方法对该性能指标进行科学的评估和判定。为判定测试仪选频滤波性能，一般采用频谱分析仪进行测试，然而，测试仪扫频信号输出和响应信号检测均集成在仪器内部，响应信号检测端的滤波器性能测试需要拆解或破坏测试仪。因此需要研究一种更有效的、直接的判定方法，便于测试仪校准时对选频滤波特性进行判定。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统及方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统，包括：信号发生器，输出已知频率和幅值的正弦干扰信号；加法器，对处于单频点检测模式且猪肚固定频率正弦信号的测试仪的输出信号和信号发生器的输出信号进行相加；衰减器，对加法器的输出信号进行衰减，并将衰减信号发送给测试仪的响应信号检测端口。本方案的干扰信号对测试仪的影响主要是对激励信号输出的幅值造成干扰，使响应信号检测端口的正弦信号有效值发生变化，影响增益检测的准确度。其基本思路为将标准提出的频带衰减要求转换成增益要求，利用测试仪的检测结果对选频滤波特性进行综合判定，利用增益检测的误差值间接表示测试仪选频滤波特性优劣程度。采用本装置可避免对测试仪的拆解或破坏，符合现场测试和校准，符合仪器的工作原理。作为优选，还包括用于对信号发生器两个输入端的信号幅值和频率进行检测的示波器。示波器可以显示测试仪输出激励信号的幅值和频率大小，并基于此幅值和频率调节函数信号发生器输出的信号幅值和频率，保证在选频滤波性能判定过程中的信号不会发生变化。作为优选，所述加法器的幅值运算线性度小于1％。加法器用来函数信号发生器的输出信号和测试仪的激励信号线性相加，为保证本测试系统的准确性，加法器的幅值线性度必须较高，运算线性度小于1％，即测量点的最大理论偏差例如，最大输出电压为20V时，测量点最大偏差<0.2V，保证测试系统判定结果的准确性。一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、变压器绕组变形测试仪输出正弦信号V1(t)，其扫描频率为f0，幅值为A，相位为信号源输出正弦信号V2(t)，其频率为kf0，幅值为αA，相位为B、对V1(t)和V2(t)进行同相比例相加得到V(t)；C、对V(t)进行衰减操作并得到衰减后的信号Vδ(t)并将该信号发送给变压器绕组变形测试仪的响应信号检测端口；D、变压器绕组变形测试仪输出信号为Vout(t)，并计算扫频增益；E、将扫频增益与标准规定值△δ进行比较以判断变压器绕组变形测试仪选频滤波性能。选频滤波性能判定的结果采用检测增益误差绝对值来表示，检测误差绝对值与信号源输出信号幅值和变压器绕组变形测试仪要求的衰减系数有关，当函数信号发生器输出信号幅值是变压器绕组变形测试仪激励信号幅值的α倍时，且要求变压器绕组变形测试仪的选频滤波系数为β时，检测增益误差表达式为当信号源输出信号幅值与变压器绕组变形测试仪激励信号幅值相同时，且要求变压器绕组变形测试仪的选频滤波系数为0.5时，变压器绕组变形测试仪选频滤波判定指标为△δ≤0.9691。优选的，在步骤E中，当扫频增益小于等于标准规定值△δ时变压器绕组变形测试仪选频滤波性能符合要求。优选的，所述V1(t)的扫描频率为f0小于等于600kHz。本专利技术与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果：本方法将频带衰减要求转换成增益要求，采用增益的绝对误差值来间接判定测试仪的选频滤波性能，利用测试仪的检测结果对选频滤波特性进行综合判定，无需拆卸测试仪内部的选频滤波器，符合现场测试和校准，符合仪器的工作原理。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的系统的原理图。图2为本试验数据绘制折线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。本专利开展对变压器绕组变形测试仪的选频滤波性能测试研究，主要依据《DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析方法》及其2016修订版对性能指标的要求，提出了针对选频滤波试验性能指标的判定方法，并对主流厂家的变压器绕组变形测试仪选频滤波性能进行测试。通过开展四川电力生产单位变压器绕组变形测试仪器现场判定试验和性能评价工作，证实了提出的方法可靠、符合测试仪实际的工作情况。最后对提高测试仪的选频滤波性能提出了建议。实施例如图1所示一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统，包括信号发生器、加法器和标准的衰减器；信号发生器输出已知频率和幅值的正弦干扰信号；加法器对处于单频点检测模式且猪肚固定频率正弦信号的测试仪的输出信号和信号发生器的输出信号进行相加；衰减器对加法器的输出信号进行衰减，并将衰减信号发送给测试仪的响应信号检测端口。还包括用于对信号发生器两个输入端的信号幅值和频率进行检测的示波器。所述加法器的幅值运算线性度小于1％。针对上述装置，其判定选频滤波性能的方法为：一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、变压器绕组变形测试仪输出正弦信号V1(t)，其扫描频率为f0，幅值为A，相位为信号源输出正弦信号V2(t)，其频率为kf0，幅值为αA，相位为B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统，其特征在于，包括：信号发生器，输出已知频率和幅值的正弦干扰信号；加法器，对处于单频点检测模式且猪肚固定频率正弦信号的测试仪的输出信号和信号发生器的输出信号进行相加；衰减器，对加法器的输出信号进行衰减，并将衰减信号发送给测试仪的响应信号检测端口。

【技术特征摘要】
1.一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统，其特征在于，包括：信号发生器，输出已知频率和幅值的正弦干扰信号；加法器，对处于单频点检测模式且猪肚固定频率正弦信号的测试仪的输出信号和信号发生器的输出信号进行相加；衰减器，对加法器的输出信号进行衰减，并将衰减信号发送给测试仪的响应信号检测端口。2.根据权利要求1所述的一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统，其特征在于：还包括用于对信号发生器两个输入端的信号幅值和频率进行检测的示波器。3.根据权利要求1所述的一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的系统，其特征在于：所述加法器的幅值运算线性度小于1%。4.一种判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、变压器绕组变形测试仪输出正弦信号V1(t)，其扫描频率为f0，幅值为A，相位为j...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭倩，王剑，陈缨，唐勇，姚晓，冯运，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51