一种便携式配变能效检测系统和绕组电阻检测方法技术方案

本发明专利技术公开一种便携式配变能效检测系统和绕组电阻检测方法。便携式配变能效检测系统由三部分组成：配变能效检测装置、消息中间件服务和配变能效检测应用云服务。电源产生的三相电信号通过试验电缆供给被测的配变，智能功率计通过三对电压、电流采样线进行电压、电流的采集并在内部进行有功功率等数据的计算，微工控机控制试验电源的输出并获取功率计的读数，进行变压器的能效检测。消息中间件服务利用消息队列遥测传输(MQTT)等协议为配变能效检测装置和配变能效检测应用服务提供可靠且高性能的实时数据传输通路。配变能效检测装置能够独立完成配变能效和绕组电阻的检测，也可接入配变能效检测应用云服务。接入配变能效检测应用云服务。接入配变能效检测应用云服务。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式配变能效检测系统和绕组电阻检测方法


[0001]本专利技术涉及配电变压器检测技术，特别是涉及一种便携式配变能效检测系统和绕组电阻检测方法。

技术介绍

[0002]变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。变压器损耗约占输配电电力损耗的40％，具有较大节能潜力。而配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为6kV
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35kV、容量为6300kVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。未来几年，电网建设和城乡配电网改造仍是我国电力工业的首要任务。配电变压器的市场有望保持强劲的发展势头，市场研究与咨询机构预测我国配电变压器的产能也将稳步增长。从行业的发展角度来看，配电变压器的市场规模巨大并且呈高速增长的态势。
[0003]配电变压器在整个输电配电的过程中起了至关重要的作用，在整个电网中的装配数量巨大，使用更高效的配变能够有效提升电网的整体效率。城乡配电网的改造有显著的节能效果。为响应国家节能政策要求，加强变压器质量管理与控制，促使变压器生产企业严格执行变压器技术标准，提高产品质量水平，国网公司要求2022年起采购的配电变压器需实行能效全检工作。这对检测能力、检测速度、检测效率提出更高的要求。除了损耗以外，绕组直流电阻不平衡律也是配变的重要性能指标。直流电阻不合格容易造成电压不对称，造成零序电流过大，局部温升高；会造成相与相之间产生环流，增大自身的损耗；会加速设备的更换频率，增加设备的维护成本。因此检测装置支持绕组直流电阻的检测也有重大的意义。
[0004]针对现在的试品容量和大数据分析需求，传统方法已不能满足测量要求，必须研发一套便携式配变能效检测系统。
[0005]新系统一方面可以确保每台能效检测设备能够在联网的情况下自动更新到最新版本；另一方面积极响了应国家和公司对节能降耗的重视，助力公司采购绿色节能产品，有效地汇总、存储、分析测试数据，为节能变压器的全寿命周期管理模式的建立提供支持，进一步发挥其节能价值，实现双碳目标。。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的局限性和配变能效检测的新需求，提出并实现了本专利技术。本专利技术就是一种用于上述现场的便携式配变能效检测系统和绕组电阻检测方法。本专利技术提及的便携式配变能效检测系统，包含了配变能效检测装置、消息中间件服务和配变能效检测应用云服务等三部分。配变能效检测装置由试验电源、智能功率计、直流电阻检测仪和微工控机组成。微工控机控制试验电源的输出并获取功率计的读数，进行变压器的能效检测。直流电阻检测仪用于检测配变的相直流电阻和线直流电阻，微工控机通过蓝牙的方式与其连
接，获取绕组电阻检测结果。消息中间件服务利用消息队列遥测传输(MQTT)等协议为配变能效检测装置和配变能效检测应用服务提供可靠且高性能的实时数据传输通路。配变能效检测应用服务有包含数据库模块、软件更新模块、算法模块、业务模块等几部分，为检测装置提供数据同步、软件更新等接口，为用户提供业务系统人机界面。
[0007]本申请提供一种配变能效检测系统和绕组电阻检测方法，包括：
[0008]配电变压器能效检测系统的整体框架；
[0009]配电变压器空载、负载能效测试的完整控制流程；
[0010]配电变压器绕组电阻检测的方法；
[0011]实施对配电变压器检测装置自身和其检测结果进行管理的应用云服务软件。
[0012]本专利技术的微工控机控制检测装置的试验电源的输出电压，并读取试验电压、试验电流、试验功率和功率因数等参数。能效检测的控制流程，可以选择设定一个电压目标值或者一个电流目标值，控制流程会控制检测装置的试验电源，使其输出电压从0开始逐步上升，直到读取到的实际电压或者电流达到预设值。在达到预设目标之后，控制流程会等待一段时间，让被测变压器的状态趋于稳定，再按照设定的间隔进行电压、电流和功率等数据的采集，采到的数据取平均值后交由结果拟合和校正模块处理。一次完整的能效测试流程到此完成。
[0013]结果拟合和校正模块将采集到的各个参数输入到拟合模型中。对于空载损耗测试，模型的输入为试验电压和试验功率，输出为额定空载损耗；对于负载损耗测试，模型的输入为试验电流和试验功率，输出为当前温度下的额定负载损耗。得到拟合后的空载/负载损耗值，然后乘上空载/负载测试对应的增益系数，得到校正后的额定空载/负载损耗。对于负载测试，结果拟合和校正模块还需要根据温度修正公式，结合测试时的温度，将负载损耗值修正到参考温度下的额定负载损耗。最后根据得到的额定空载损耗和参考温度下的额定负载损耗，利用空载电流和负载阻抗计算公式，得到额定空载电流和额定负载阻抗值。
[0014]直流电阻检测仪可以采用电流注入的方法检测配变绕组的直流电阻，检测过程无需微工控机辅助，检测结果会按顺序暂存在检测仪中。检测完成后，微工控机通过蓝牙连接获取暂存在值阻仪中的数据。
[0015]在损耗检测和直流电阻检测都完成后，用户可以在微工控机的能效检测软件的结果管理页面中查看并上传检测结果。
[0016]用户可以通过浏览器登录到配变能效检测云服务，查看并管理其下属的所有配电变压器的检测数据。可查看内容包括，测试结果列表、测试详情、饼状和柱状等统计图以及测试报表等。可管理内容包括，基础数据补充、测试结果修改和标定、测试结果下载和测试报表导出等。
[0017]用户可以通过浏览器登录到配变能效检测云服务，查看并管理能效检测装置的软件版本。检测装置在每次启动时，都会取获取云服务中的软件版本列表。默认情况下，检测装置会下载并应用最新版本的检测软件，用户也可以在检测装置的管理页面中选择下载并应用列表中的任意一个版本的检测软件。
[0018]下面对本申请的技术方案作进一步的说明：
[0019]在其中一个实施例中，进行空载损耗试验，预设目标值为电压值，控制电压递增方式为比例
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积分
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微分控制。
[0020]在其中一个实施例中，进行负载损耗试验，预设目标值为电流值，控制电压递增方式为比例
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积分
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微分控制。
[0021]在其中一个实施例中，进行配电变压器绕组直流电阻检测结果的读取。
[0022]在其中一个实施例中，在测试结果页面查看已完成的空载/负载损耗试验和直流电阻检测结果，并将其上传至云服务平台。
[0023]在其中一个实施例中，使用浏览器登录到云平台，查看测试结果列表、测试详情、饼状和柱状等统计图以及测试报表，并进行下载测试数据和导出报表操作。
[0024]在其中一个实施例中，在云平台上上传一个新版本的能效检测装置软件，然后重启检测装置，为其进行软件升级。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的整体框架图；
[0026]图2为本专利技术的检测装置的整体结构框图；
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式配变能效检测系统，便携式配变能效检测系统由三部分组成：配变能效检测装置(1)、消息中间件服务(2)和配变能效检测应用云服务(3)；配变能效检测装置(1)由试验电源(101)、智能功率计(102)、直流电阻检测仪(103)和微工控机(104)组成；试验电源(101)产生的三相电信号通过试验电缆供给被测的配变，智能功率计(102)通过三对电压、电流采样线进行电压、电流的采集并在内部进行有功功率等数据的计算，微工控机(104)控制试验电源(101)的输出并获取功率计(102)的读数，进行变压器的能效检测；微工控机(104)中的检测软件能够获取试验电压、试验电流、试验有功功率、功率因数和试验温度等数据，基于事先建立的数学模型，通过数据拟合和智能算法的方式校正额定空载损耗、额定负载损耗等结果数据；直流电阻检测仪(103)用于检测配变绕组的相直流电阻和线直流电阻，微工控机(104)与其无线连接，获取绕组电阻检测结果；消息中间件服务(2)利用消息队列遥测传输(MQTT)等协议为配变能效检测装置(1)和配变能效检测应用服务(3)提供可靠且高性能的实时数据传输通路；配变能效检测应用服务(3)包含数据库模块(301)、算法模块(302)、软件更新模块(303)、业务模块(304)等几部分，为检测装置(1)提供数据同步、软件更新等接口，为用户提供业务系统人机界面。2.根据权利要求1所述的便携式配变能效检测系统，其特征在于：配变能效检测装置(1)所包含的硬件支持完整的空载、负载损耗测试和配变绕组电阻的检测；所包含的软件具有完整控制流程和检测算法的实现；具有测试结果管理页面可进行历次测试结果的查询和上传至配变能效检测应用云服务(3)。3.根据权利要求1或2所述的便携式配变能效检测系统，其特征在于，配变绕组电阻的获取方法包括：直流电阻检测仪(103)采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，陈枫，洪文明，杜亮，郭威，李均毅，金雅婷，翁慧颖，马春晖，张家庆，
申请(专利权)人：国网浙江浙电招标咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：