一种全自动电力变压器温升试验系统技术方案

本发明专利技术公开一种全自动电力变压器温升试验系统，包括主电路部分和控制电路部分，其中：所述主电路部分包括试验电源、中间变压器、智能开关和被试电路变压器，所述试验电源、中间变压器、智能开关和被试电路变压器依次连接；所述控制电路部分包括微控制器、采集监控模块、信号调理模块、反馈执行装置模块、上位机模块和GPRS模块。与现有技术相比，本发明专利技术提供的全自动电力变压器温升试验系统，能够对电力变压器温升试验全过程进行实时监控和精准控制，提高测试精度和试验效率，降低检验人员的劳动强度、安全可靠、实时高效地完成试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力变压器试验领域，确切地说是指一种全自动电力变压器温升试验系统。
技术介绍
温升试验是电力变压器所有型式试验和例行试验中需要人为介入最多，占用时间最长的一项试验。其目的是检验规定状态下变压器绕组、铁心和变压器油的温升；油、结构件、引线和套管以及引线和分接开关的连接处有无局部过热；确定变压器在工作运行状态及超铭牌负载运行状态下的热状态及其有关参数。为满足国标GB1094. 2-1996《电力变压器第2部分温升》的要求，变压器温升试验所需时间较长，一般为十几个小时，大型变压器的试验时间甚至更长。而且试验过程特殊且复杂，需要测量和监控的参数多，往往难以保证试验准确度，甚至会因误操作导致事故发生。目前，国内电力变压器温升试验大都处于手工或半自动测量阶段，每项性能指标都须由专用仪器进行测量，自动化水平低，保护能力弱，试验速度慢，效率低下，存在安全隐患；更给测试人员带来了使用、维护以及管理上的不便。特别是当多台电力变压器需要同时进行温升试验时，需要配置多台相同的仪器，造成资源浪费和成本增大。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于提供一种全自动电力变压器温升试验系统，能够对电力变压器温升试验全过程进行实时监控和精准控制，提高测试精度和试验效率，降低检验人员的劳动强度、安全可靠、实时高效地完成试验。为了解决以上的技术问题，本专利技术提供的全自动电力变压器温升试验系统，包括主电路部分和控制电路部分，其中所述主电路部分包括试验电源、中间变压器、智能开关和被试电路变压器，所述试验电源、中间变压器、智能开关和被试电路变压器依次连接；所述控制电路部分包括微控制器、采集监控模块、信号调理模块、反馈执行装置模块、上位机模块和GPRS模块，所述采集监控模块分别与被试电路变压器和信号调理模块连接，所述信号调理模块与微控制器连接，所述微控制器通过GPRS模块与通讯工具连接，所述微控制器通过集线器与上位机模块连接，所述微控制器通过反馈执行装置模块控制试验电源，所述微控制器控制所述智能开关。优选地，所述控制电路部分还包括电容补偿控制模块，所述微控制器通过所述电容补偿控制模块对中间变压器的一次侧和二次侧功率因数进行补偿。优选地，所述电容补偿控制模块包括控制开关和电容补偿器，所述电容补偿器连接在所述中间变压器的两侧。优选地，所述采集监控模块包括电压电流传感器、温度传感器、烟雾探测器和声音传感器。 优选地，所述反馈执行装置模块包括驱动装置和执行装置，所述驱动装置和所述执行装置连接。优选地，所述执行装置为步进电机，所述步进电机与所述试验电源连接。优选地，所述控制电路部分还包括触摸屏显示器，所述触摸屏显示器与所述微控制器连接。优选地，所述控制电路部分还包括键盘，所述键盘与所述微控制器连接。优选地，所述控制电路部分还包括视频监控，所述视频监控通过所述集线器与所述微控制器连接。优选地，所述微控制器为DSP微控制器，其使用TMS320F2407芯片。与现有技术相比，本专利技术提供的全自动电力变压器温升试验系统，能够对电力变压器温升试验全过程进行实时监控和精准控制，提高测试精度和试验效率，降低检验人员的劳动强度、安全可靠、实时高效地完成试验。附图说明图1为本专利技术中全自动电力变压器温升试验系统的结构框图。 具体实施例方式为了本领域的技术人员能够更好地理解本专利技术所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。请参见图1，该图为本专利技术中全自动电力变压器温升试验系统的结构框图。本专利技术提供的全自动电力变压器温升试验系统，包括主电路部分和控制电路部分，其中主电路部分包括试验电源、中间变压器、智能开关和被试电路变压器，试验电源、 中间变压器、智能开关和被试电路变压器依次连接；控制电路部分包括微控制器、采集监控模块、信号调理模块、反馈执行装置模块、 上位机模块和GPRS模块，微控制器控制智能开关。采集监控模块分别与被试电路变压器和信号调理模块连接，信号调理模块与微控制器连接，采集监控模块包括电压电流传感器、温度传感器、烟雾探测器和声音传感器。微控制器通过集线器与上位机模块连接，上位机为PC机，集线器经嵌入式以太网串口数据转换模块iPort与DSP微控制器连接。控制电路部分还包括视频监控，视频监控通过集线器与微控制器连接。微控制器通过GPRS模块与通讯工具连接，通讯工具为手机。微控制器通过反馈执行装置模块控制试验电源，反馈执行装置模块包括驱动装置和执行装置，驱动装置和执行装置连接，执行装置为步进电机，步进电机与试验电源连接。控制电路部分还包括电容补偿控制模块，微控制器通过电容补偿控制模块对中间变压器的一次侧和二次侧功率因数进行补偿。电容补偿控制模块包括控制开关和电容补偿器，电容补偿器连接在中间变压器的两侧。控制电路部分还包括触摸屏显示器，触摸屏显示器与微控制器连接。控制电路部分还包括键盘，键盘与微控制器连接。微控制器为DSP微控制器，其使用TMS320F2407芯片，传输速度快(主频40MIPS， 为普通单片机的6-12倍)，控制位数多(56个1/0)，可靠性高(军品级)，集成度高 (内置算术硬件单元、看门狗，I2C、SPI总线、，脉宽调制(PWM)通道等)，内存空间大 (64KFLASH+4KSRAM+8KFRAM)，储存时间长(一万年以上)，可反复擦写(十万次以上)的特点，实现整个试验过程的智能控制和算法执行；采集监测模块包括电压电流互感器、温度传感器、烟雾探测器、声音传感器，所采集监测信号经过信号调理模块进入DSP微控制器。DSP 微控制器是整个系统的核心控制部件，所有信号的采集、上位机的通讯、控制信号的输出， 事故处理的智能判断等都是由此部件完成。本专利技术提供的全自动电力变压器温升试验系统的工作原理如下电压电流传感器为隔离式高精度霍尔传感器。电压电流互感器模块将被试电力变压器输入端的电压电流信号，经过M位外置ADC芯片，转换为数字信号，输入至DSP。温度采集采用多点模式，以提高温度的准确度，及全局监控被试品的局部温度，避免局部过热的情况。温度信号通过高精度ADC转换为数字信号输入DSP，并计算其温升值。DSP微控制器读取电压、电流及相位等信号，以功率和电流为函数，以功率和电流为函数，以时间和电压为变量，以温度和温升变化率为参考量，以故障为依据，建立数学模型，采用基于STR(self-timing regulation)的自适应控制算法和滞环比较功率及电流跟踪技术，从而实现恒功率控制、恒流控制、温升检测和电容补偿控制。其中在恒功率控制阶段，当温升低于70%的预设值时，系统以超额恒功率运行，即温度小于设定值，通过调整步进电机增大试验电源的输出电压，从而提高功率，缩短试验时间；反之亦然。其中反馈控制算法采用自适应数字PID算法，实现高精度控制，避免出现超调量过大，同时响应时间最优化，缩短试验时间。在恒功率控制阶段，当温升变化率超过预设值时，则降低至额定功率，限制温升变化率，避免因温度响应较慢而出现过温情况，损害被试品。根据标准 GB1092. 2-1996《电力变压器第2部分温升》，当温升变化率小于lK/h，即认为被试品工作在稳定状态，再保持总损耗恒功率试验三小时，则进入恒流控制阶段，以额定电流运行，保持一小时，整个过程系统自动监控及记录试品温升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何东升，林志力，苗本健，
申请(专利权)人：东莞市广安电气检测中心有限公司，林志力，苗本健，何东升，
类型：发明
国别省市：