一种变压器绕组分析仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种变压器绕组分析仪，其特征在于，所述分析仪包括CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块；所述CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块依次连接；所述分析仪与电源模块相连接。本实用新型专利技术可使现场工作人员更容易判断变形的情况，为分析判断绕组的工作状态提供了一种更有效新的手段。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Transformer winding analyzer

The utility model relates to a transformer winding analyzer, which is characterized in that the analyzer including CPU, program memory, driving signal generation module, signal amplification module, power amplifier module, test clamp, transformer, signal conditioning module, A/D high speed acquisition module, CPLD module, FIFO module and USB communication module; wherein, CPU program memory, drive signal generator module, signal amplification module, power amplifier module, test clamp, transformer, signal conditioning module, A/D high speed acquisition module, CPLD module, FIFO module and USB communication module are connected sequentially; the analyzer is connected with the power module. The utility model can make the field personnel more easily judge the situation of deformation, and provides a more effective and new means for analyzing and judging the working state of the winding.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统，具体讲涉及一种变压器绕组分析仪。
技术介绍
电力变压器作为重要的电气设备，其安全可靠运行对电力系统极为重要。对变压器进行绕组变形测试，已经成为变压器在受到短路电流冲击后重要的测试项目。国内应用较广泛的主要采用以下两种方法：一是频率响应分析法（简称频响法）；二是低电压短路阻抗法。频响法是利用精确的扫频测量技术，对被试绕组施加lkHz～1MHz的低压扫频信号（<10Vp-p），测量绕组的频率响应特性曲线。如果绕组发生了机械变形现象，等值网络中的分布参数随之变化，其幅频特征曲线的谐振点就会发生变化。短路阻抗法现场应用时，通常在变压器的高压绕组侧加工频的低电压，低压绕组侧短路，测量工频时变压器的短路阻抗。短路阻抗值主要是漏电抗分量，由绕组的几何尺寸所决定，变压器绕组结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化，从而引起变压器短路阻抗数值的改变。频响法和短路阻抗法在变压器绕组变形测试已经有了成功的应用经验，并取得一定的效果，相关的标准也已经颁布。但是两种方法都各有优缺点，对不同类型的变形敏感程度不同。在实际应用中也发现，某些变形在频响法中有反映但在低电压短路阻抗中没有反映，相反的情况也存在。但许多变形在两种方法中都有反映，因此同时利用两种方法，可以有效减少误判。为此一般要利用两台仪器进行两次测试，更换两次接线，极为耗时耗力，给现场测试工作带来了很大不便。另外也存在两种方法都无法判定变形程度r>的情况。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种变压器绕组分析仪。本技术中的变压器绕组分析仪，一次测试可以同时获得全频段的短路阻抗曲线和频响曲线，并可以利用机器自带显示屏实时显示。新型测试设备兼顾传统的扫频法测试系统和低电压短路阻抗仪的优点，同时通过对短路阻抗频率曲线数据的进一步分析、处理，能够更灵敏地检测电力变压器绕组变形情况，使现场工作人员更容易判断变形的情况，为分析判断绕组的工作状态提供了一种更有效新的手段。本技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种变压器绕组分析仪，其改进之处在于，所述分析仪包括CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块；所述CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块依次连接；所述分析仪与电源模块相连接。优选的，所述CPU与程序存储器连接；用于通过程序存储器调取程序，所述驱动信号发生模块产生特定频率的正弦波。优选的，所述驱动信号发生模块与信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器和信号调理模块依次连接；所述驱动信号发生模块产生的正弦波通过信号放大模块和功率放大模块将正弦波放大，正弦波通过测试钳经变压器后返回到两路信号调理模块中对其进行滤波和适当放大。优选的，所述信号调理模块与A/D高速采集模块和FIFO模块相连接；用于调理后信号通过A/D高速采集模块和FIFO模块使其由模拟量变为数字量方便芯片处理。优选的，所述电源模块与分析仪内部各个芯片相连接；用于对仪器内部各个芯片进行供电。优选的，所述CPLD模块与A/D高速采集模块连接；用于处理A/D高速采集模块中的逻辑运算。优选的，所述USB通信模块与控制器相连接；用于将最终处理结果输出到控制器中。与现有技术比，本技术的有益效果为：本技术中的基于扫频法和短路阻抗法的变压器绕组分析仪兼顾传统的扫频法测试系统和低电压短路阻抗仪的优点，一次测试就可以获得频响特性和短路阻抗特性曲线，在低频段反应短路阻抗特性中引入了新的判断依据参数：Zk/ω、电阻（R）和电抗（X）。观察新引进参数Zk/ω、电阻（R）和电抗（X）与频率f的关系曲线两次测量的变化程度，可以对变压器绕组变形进行判断，引进的新参数在判断绕组变形方面具有较高的灵敏度。而在高频段，本技术又可继续利用频响法对变压器进行绕组变形分析。比单纯的利用频响法具有明显的优势和先进性。本技术可使现场工作人员更容易判断变形的情况，为分析判断绕组的工作状态提供了一种更有效新的手段。附图说明图1为本技术提供的一种变压器绕组分析仪原理图。图2为本技术提供的一种变压器绕组分析仪结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本技术一种变压器绕组分析仪由CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块组成。变压器绕组分析仪测试开始时CPU通过程序存储器调取程序，驱动信号发生模块产生特定频率的正弦波。通过信号放大模块和功率放大模块将正弦波放大，正弦波通过测试钳经变压器后返回到两路信号调理模块中对其进行滤波和适当放大。经过调理的信号通过A/D高速采集模块和FIFO模块使其由模拟量变为数字量方便芯片处理。其中，电源模块负责对仪器内部各个芯片进行供电。其中，CPLD模块负责处理AD采样中的逻辑运算。其中，USB通信模块负责将最终处理结果输出到控制器中。采用本技术一种变压器绕组分析仪，可获得50Hz下的变压器短路阻抗值，与铭牌值进行比较，参照低电压短路电抗法进行判断；同时中高频段的测试曲线与以前的频响法曲线可以相比较，可以参照频响法进行判断，同时又可以利用阻抗－频率特征曲线、电阻－频率特征曲线、电抗－频率特征曲线等进一步进行判断。本技术具体测试为：按照短路阻抗法的接线方式，将变压器的副边短接，在原边施加大功率扫频信号，通过测量装置测试激励和响应信号。由于变压器二次侧短路，当驱动信号发生模块发出的扫频信号频率比较低时，功率放大模块需要输出比较大的电流和功率。随着驱动信号发生模块发出的扫频信号频率的提高，电力变压器的铁芯的作用逐渐减弱。由于感抗的增加，使得功率放大模块输出的信号源的输出功率降低，但该信号的幅值较大(是频响法的10倍)，能够有效地增强抗干扰能力。同时，设备配有显示屏可以随时显示测试曲线，并可对曲线数据进行进一步的分析、处理，能够更灵敏地检测电力变压器绕组变形情况，使现场工作人员更容易判断变形的情况，为分析判断绕组的工作状态提供了一种更有效新的手段。...

【技术保护点】
一种变压器绕组分析仪，其特征在于，所述分析仪包括CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块；所述CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块依次连接；所述分析仪与电源模块相连接。

【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组分析仪，其特征在于，所述分析仪包括CPU、程序存储器、驱
动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器、信号调理模块、A/D
高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信模块；
所述CPU、程序存储器、驱动信号发生模块、信号放大模块、功率放大模块、测试
钳、变压器、信号调理模块、A/D高速采集模块、CPLD模块、FIFO模块和USB通信
模块依次连接；
所述分析仪与电源模块相连接。
2.如权利要求1所述的一种变压器绕组分析仪，其特征在于，所述CPU与程序存
储器连接；用于通过程序存储器调取程序，所述驱动信号发生模块产生特定频率的正弦
波。
3.如权利要求1所述的一种变压器绕组分析仪，其特征在于，所述驱动信号发生
模块与信号放大模块、功率放大模块、测试钳、变压器和信号调理模块依次连接；所述
驱动信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇一凡，周兴，李忠晶，鞠登峰，赵殿滨，
申请(专利权)人：国家电网公司，北京国网普瑞特高压输电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11