一种检测电力变压器绕组变形的测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种检测电力变压器绕组变形的测试装置及测试方法，其装置包括：上位机、测试单元、ＤＤＳ扫频信号发生器单元、宽频功率放大器单元和电源系统；测试单元包括中央处理器单元、数据采集单元、逻辑控制模块和通讯单元；中央处理器单元通过通讯单元与上位机交互信息，按上位机的指令向逻辑控制模块发送工作指令，同时向ＤＤＳ扫频信号发生器单元发出产生相应扫频信号的指令，ＤＤＳ扫频信号发生器单元产生的扫频信号传输至受试电力变压器一侧的绕组；数据采集单元连接在电力变压器绕组两端，采集数据进行调理并转换为数字信号，数字信号输送至中央处理器模块进行运算后通过通讯单元传输至上位机；逻辑控制模块同时与中央处理器模块和数据采集单元连接，以控制数据的采集和传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统的测试装置及测试方法，特别是关于一种检测电力变压 器绕组变形的测试装置及测试方法。
技术介绍
电力变压器在运行、运输过程中，绕组可能会经受机械力或电动力的作用， 导致绕组发生局部扭曲、鼓包或移位等变形，严重时将直接造成突发性事故。绕 组发生局部变形以后，即使没有立即损坏，也有可能留下严重的故障隐患。因此， 对变压器绕组进行变形测试，判断绕组状态，己成为重要的变压器状态诊断项目。目前，诊断绕组变形采用以下两种方法 一是频率响应分析法(简称频响法)； 二是电抗法。频响法是测试变压器绕组的频率响应特性曲线，通过比较波峰、波 谷频率的一致性进行绕组变形分析的一种方法。该方法操作简单、易于实施，得 到较广泛应用。但频响法对某些变形灵敏度不高，容易造成误判。电抗法是通过 测试绕组在工频电压下的短路阻抗值来判断绕组是否变形，对某些变形类别比频 响法更敏感，但由于采用单一的工频频率，敏感范围存在局限性且易受干扰。此 外，电抗法易受铁心老化和剩磁影响，因此，电抗法和频响法成互补之势。为了 检测电力变压器绕组的变形， 一般要进行电抗法和频响法两次测试，但由于两种 测试法所采用的测试设备及接线方式不同，因此采用不同的测试方法时需要重新 接线，极为耗时耗力，给现场测试工作带来了很大不便。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够高效、准确地检测电力变压器 绕组变形情况，且操作简便的检测电力变压器绕组变形的测试装置及测试方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种检测电力变压器绕组变形 的测试装置，其特征在于包括 一上位机、 一测试单元、一DDS扫频信号发生器 单元和一宽频功率放大器单元，以及一为各单元供电的电源系统；所述测试单元 包括一中央处理器单元、 一数据采集单元、 一逻辑控制模块和一通讯单元；所述 中央处理器单元通过所述通讯单元与所述上位机进行信息交互，按所述上位机的 指令向所述逻辑控制模块发送工作指令，同时向所述DDS扫频信号发生器单元发 出产生相应扫频信号的指令，所述DDS扫频信号发生器单元产生的扫频信号传输 至受试电力变压器一侧的绕组；所述数据采集单元连接在所述电力变压器绕组两端，采集数据进行调理并转换为数字信号，所述数字信号输送至所述中央处理器 模块进行运算，运算后的测试数据再通过所述通讯单元传输至所述上位机；所述 逻辑控制模块同时与所述中央处理器模块和数据采集单元连接，以控制数据的采 集和传输。所述测试单元的中央处理器单元包括中央处理器模块和程序存储器模块，所 述程序存储器模块对所述中央处理器模块的程序和数据进行存储；所述数据采集 单元包括二信号调理模块，一 A/D高速采集模块和一高速缓存模块，所述二信号 调理模块分别连接在所述受试电力变压器一侧绕组的两端，在所述逻辑控制模块 的控制下釆集和调理数据，并将经调理的信号输送至所述A/D高速采集模块转换 为数字信号，再输送至所述中央处理器模块；所述逻辑控制模块连接所述二信号 调理模块，所述A/D高速采集模块，所述高速缓存模块及所述程序存储器模块。所述程序存储器模块为一 RAM芯片。所述逻辑控制模块为可编程逻辑器件。所述DDS扫频信号发生器单元包括一 D/A波形发生模块和一波形处理模块， 所述D/A波形发生模块按照所述中央处理器单元的指令产生需要的扫频信号，所 述扫频信号通过所述波形处理模块进行波形放大和去除干扰信号处理后，传输给 所述宽频功率放大器单元。所述宽频功率放大器单元包括一功率放大模块和一功率电源系统，所述功率 放大模块放大所述波形处理模块输入的信号的功率，并输送至所述受试电力变压 器绕组，所述功率电源系统为所述功率放大模块供电。所述通讯单元为一 USB数据接口 。本专利技术还提供了一种采用上述测试装置检测电力变压器绕组的测试方法，其特 征在于包括以下步骤(1)设置一包括上位机、测试单元、DDS扫频信号发生器 单元、宽频功率放大器单元和电源系统的测试装置，将所述宽频功率放大器单元 连接在受试电力变压器原边侧绕组的一端，所述测试单元的数据采集单元连接在 所述受试电力变压器原边侧绕组的二端，所述上位机设定待测项目，并通过所述 测试单元的通讯单元输入所述测试单元的中央处理器模块；(2)测量电力变压器 绕组一个频段的电抗值将所述DDS扫频信号发生器单元产生的由所述宽频功率 放大器单元放大的扫频信号施加在选定的所述受试电力变压器的原边侧绕组，并 将所述测试电力变压器的副边短路，由所述二信号调理模块分别采集输入的大功 率扫频信号和经过所述受试电力变压器绕组后的大功率扫频信号，并将采集到的 信号输入所述测试单元的中央处理器单元进行运算，运算后的数据通过所述通讯 单元输送至所述上位机，由所述上位机中预设的测试程序结合测试数据计算出设 定的频段范围的电抗值，然后与原始的同频率段下的电抗值进行比较，并比较电 抗值随频率的变化趋势，判断电力变压器绕组的变形情况；(3)测量电力变压器 绕组的频响曲线断开所述受试电力变压器的副边侧，测试者通过所述上位机设 置所需测试的频率段信号，通过所述通讯单元传输至所述测试单元的中央处理器 单元，所述中央处理器单元向所述DDS扫频信号发生器单元发出产生测试需要的 扫频信号的指令，并将所产生的扫频信号施加在所述受试电力变压器的原边侧， 所述数据采集单元在所述逻辑控制模块的控制下，采集数据并将数据输送至所述 中央处理器单元进行运算，运算后的测试数据通过所述通讯单元传输至所述上位 机，所述上位机通过预设的测试程序并结合测试数据得到频响曲线，并与原始的 同频率下的频响曲线比较波峰、波谷频率的一致性，判断电力变压器绕组的变形 情况。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术由于将频响法和 电抗法两种测试方法集成在一个测试装置中， 一次测试接线可同时得到两种测试 方法的数据，提高了判断电力变压器绕组的变形情况效率。2、采用本专利技术的装置 可以使频响法和电抗法的接线相同， 一次接线测试即可得到两种测试的结果，更 便于判断电力变压器绕组的变形情况。3、本专利技术由于将频响法和电抗法两种测试 方法集成在一个测试装置中，不仅可以测量工频电压下的电抗值，同时可以测量 受试电力变压器额定频率上、下一个频率段的电抗值，可以通过与原始的同频率 下的电抗值比较，并比较电抗值随频率的变化趋势，从而扩大了对电力变压器绕 组的变形情况的敏感范围，提高了测试的灵敏度。 附图说明图1是测试装置工作原理图图2是测试装置接线原理图 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1示，本专利技术所提供的测试装置包括一DDS扫频信号发生器单元10、 一 宽频功率放大器单元20、 一测试单元30、 一为各单元供电的电源系统50以及一 上位机。如图1所示，本专利技术的DDS扫频信号发生器单元10包括一 D/A波形发生模 块11和一波形处理模块12， D/A波形发生模块11按指令生成测试需要的扫频信 号，该扫频信号经过波形处理模块12的处理，将扫频信号波形放大并去除干扰信 号，再输送到宽频功率放大器单元20。如图1、图2所示，宽频功率放大器单元20包括一功率放大模块21和一功率 电源系统22，宽频功率放大器单元20的作用是将DDS扫频信号发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测电力变压器绕组变形的测试装置，其特征在于：它包括一上位机、一测试单元、一ＤＤＳ扫频信号发生器单元和一宽频功率放大器单元，以及一为各单元供电的电源系统；　所述测试单元包括一中央处理器单元、一数据采集单元、一逻辑控制模块和一通讯单元；所述中央处理器单元通过所述通讯单元与所述上位机进行信息交互，按所述上位机的指令向所述逻辑控制模块发送工作指令，同时向所述ＤＤＳ扫频信号发生器单元发出产生相应扫频信号的指令，所述ＤＤＳ扫频信号发生器单元产生的扫频信号传输至受试电力变压器一侧的绕组；所述数据采集单元连接在所述电力变压器绕组两端，采集数据进行调理并转换为数字信号，所述数字信号输送至所述中央处理器模块进行运算，运算后的测试数据再通过所述通讯单元传输至所述上位机；所述逻辑控制模块同时与所述中央处理器模块和数据采集单元连接，以控制数据的采集和传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠登峰，姚文军，毕建刚，王军，王献丽，刘巍，张国亮，邓彦国，张金祥，刘娟，孟庆大，许渊，毛婷，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，华北电网有限公司北京超高压公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]