500kv變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀及方法
【專利摘要】本發明公開一種500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，包括整流電路、極性可調電路、逆變電路、恒流源模塊、DSP控制模塊、標準取樣電阻、AD數據采集器、用于控制顯示器顯示的微處理器和顯示器；整流電路、極性可調電路、逆變電路、DSP控制模塊、恒流源模塊依次順序連接，標準取樣電阻連接在DSP控制模塊和恒流源模塊之間，AD數據采集器、微處理器和顯示器依次順序連接，整流電路與顯示器相連接，本發明實現單相和三相直流電阻測試，縮短變壓器直流電阻試驗直流試驗時間，因集成了直流去磁功能，現場可使用較大電流進行直流電阻測試，縮短試驗時間，并在試驗后及時去磁，節省了大量拆除安裝的時間，提高了工作效率。
【專利說明】
500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變壓器直流電阻測試領域，特別涉及一種500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀及方法。
【背景技術】
[0002]業內現有的有的直流電阻測試儀并無直流去磁功能，試驗中無法用較大電流進行直流電阻測試，試驗時間較長，試驗后無法及時去磁，剩磁危害設備的正常使用。
[0003]現有技術直流電阻測試儀在測試三相變壓器直流電阻的時候，使用單相測量方式的測試方法分別測試變壓器AN、BN、CN的電阻，測試電流是從A、B、C流向N相的，中性點N的引線電阻到各個繞組的電阻可以準確的測試出來。但是使用三相同時測量的方法時儀器的測試電流是從A、C流向B的，中性點N是沒有電流流過的，那么儀器測出來的變壓器AN、BNXN的電阻也就不包括中性點引線的接觸電阻了。因此在三通道直阻測試前必須通過單相測量方式測量AN (BN、CN)電阻，測試不方便，效率低，而且，現有的直流電阻測試中無法用較大電流進行直流電阻測試，試驗時間較長，試驗后無法及時去磁。
【發明內容】
[0004]本發明將交流電通過整流電路整流輸出直流電，通過極性可調電路、逆變電路、恒流源模塊實現A、B、C三相電流的恒流源輸出，實現單相測試、三相測試和直流去磁。
[0005]500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，包括整流電路、極性可調電路、逆變電路、恒流源模塊、用于保持恒流源模塊輸出恒定電流的DSP控制模塊、標準取樣電阻、AD數據采集器、用于控制顯示器顯示的微處理器和顯示器。
[0006]整流電路、極性可調電路、逆變電路、DSP控制模塊、恒流源模塊依次順序連接，標準取樣電阻連接在DSP控制模塊和恒流源模塊之間，AD數據采集器、微處理器和顯示器依次順序連接，整流電路與顯示器相連接，恒流源模塊的輸出端、逆變電路輸出端、AD數據采集器的輸入端與被測變壓器相連接。
[0007]極性可調電路包括第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管、電阻R、電感L和電感Ld，電感Ld、第一三極管、電阻R、電感L、第四三極管依次順序串聯連接；電感Ld、第三三極管、電感L、電阻R、第二三極管依次順序串聯連接，第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管的導通方向同向連接，第二三極管、第四三極管的空接端相連接。
[0008]電阻R與電感L串聯后的非接觸的兩端為極性可調電流輸出端；電感Ld的空接端和第二三極管的空接端為電流的輸入端。
[0009]第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管均為單向晶閘管。
[0010]第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管的導通電壓均為0.7V。
[0011]恒流源模塊的恒流功率為1.2kff,輸出電壓有效值為24-48V，電流2.5-25A。
[0012]整流電路的輸入端連接市電電壓。
[0013]500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試方法，包括以下步驟，
[0014]S01，配置變壓器直流測試為單相測量或者三相測量，當配置為單相測試時，DSP控制模塊控制恒流源模塊A相、B相、C相電流逐相輸出；當配置為三相測試時，DSP控制模塊控制恒流源模塊A相、B相、C相電流同時輸出；
[0015]S02，標準取樣電阻將恒流源模塊輸出的電流轉換為電壓信號，并將電壓信號發送給DSP控制模塊，DSP控制模塊將電壓信號和預先設置的電壓值進行比較，保持恒流源模塊的電流恒流輸出；標準取樣電阻將恒流源模塊輸出的電流轉換為電壓信號，恒流源模塊輸出電流通過標準取樣電阻產生電壓Ul，Ul與預設標準電壓U2相比，若U1>U2，則DSP控制模塊控制恒流源模塊減小輸出電流，若U1〈U2則控制恒流源模塊增大輸出電流；
[0016]S03，AD數據采集器采集變壓器的繞組電壓、電流數據，微處理器通過繞組電壓、電流計算變壓器直流電阻，通過微處理器控制顯示器顯示計算結果；
[0017]S04，極性可調電路接收整流電路的直流輸入Ud，通過輪流導通第一三極管、第四三極管和第二三極管、第三三極管來切換電阻R、電感L兩端電流極性，電阻R、電感L兩端為可調極性直流輸出，實現電流輸出極性可調，并將極性變化的電流輸出發送給恒流源模塊，輸出正反向變化的直流電流，實現控制施加在變壓器繞組上的直流電流不斷改變極性，同時幅值逐次減小，逐次縮小鐵心的磁滯回環，達到消除剩磁的目的。在被測變壓器高壓繞組通入去磁電流，去磁電流不小于高壓繞組的測試電流，每次電流值降低5%?10%，直至電流為0.5mA時，直流去磁結束。
[0018]與現有技術相比，本發明包括以下有益效果，能夠實現單相和三相直流電阻測試，縮短變壓器直流電阻試驗直流試驗時間，提高工作效率；因集成了直流去磁功能，現場可使用較大電流進行直流電阻測試，縮短試驗時間，并在試驗后及時去磁，避免使用其他裝置進行去磁，節省了大量拆除安裝的時間，提高了工作效率。
[0019]外接市電后，通過極性可調電路、逆變電路，得出方向改變，逐級減小的電流值，完成直流去磁，實現了直流電阻測試、直流去磁功能的集成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1本發明500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀結構示意圖；
[0021]圖2為極性可調電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0023]如圖1所示，本發明提出了 500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，包括整流電路、極性可調電路、逆變電路、恒流源模塊、用于保持恒流源模塊輸出恒定電流的DSP控制模塊、標準取樣電阻、AD數據采集器、用于控制顯示器顯示的微處理器和顯示器。
[0024]整流電路、極性可調電路、逆變電路、DSP控制模塊、恒流源模塊依次順序連接，標準取樣電阻連接在DSP控制模塊和恒流源模塊之間，AD數據采集器、微處理器和顯示器依次順序連接，整流電路與顯示器相連接，恒流源模塊的輸出端、逆變電路輸出端、AD數據采集器的輸入端與被測變壓器相連接，，整流電路輸出的直流電為顯示器提供電源。
[0025]極性可調電路包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第三三極管VT3、第四三極管VT4、電阻R、電感L和電感Ld，電感Ld、第一三極管VT1、電阻R、電感L、第四三極管VT4依次順序串聯連接；電感Ld、第三三極管VT3、電感L、電阻R、第二三極管VT2依次順序串聯連接，第一三極管VTl、第二三極管VT2、第三三極管VT3、第四三極管VT4的導通方向同向連接，第二三極管VT2、第四三極管VT4的空接端相連接。
[0026]如圖2所示，電感Ld與第一三極管VT1、第三三極管VT3的陽極A相連接，第一三極管VT1、第三三極管VT3的陰極分別與第二三極管VT2、第四三極管VT4的陽極相連接，gp第一三極管VTl的陰極連接第二三極管VT2的陽極，即第三三極管VT3的陰極連接第四三極管VT4的陽極，第二三極管VT2的陰極與第四三極管VT4的陰極相連接，電阻R、電感L串聯后兩端分別連接第二三極管VT2、第四三極管VT4的陽極，第一三極管VT1、第二三極管VT2、第三三極管VT3、第四三極管VT4的控制極均空接。當第一三極管VTl、第四三極管VT4導通時，負載上為正電壓；當第二三極管VT2、第三三極管VT3導通時，負載上為負電壓，輪流導通VT1、VT4或VT2、VT3來切換電流極性，通過極性可調電路調整接入電路電流源極性，不斷改變加在繞組上直流電流極性。
[0027]電阻R與電感L串聯后的非接觸的兩端為極性可調電流輸出端；電感Ld的空接端和第二三極管VT2的空接端為電流的輸入端。
[0028]第一三極管VTl、第二三極管VT2、第三三極管VT3、第四三極管VT4均為單向晶閘管。
[0029]第一三極管VT1、第二三極管VT2、第三三極管VT3、第四三極管VT4的導通電壓均為0.7V，實現輪流導通VT1、VT4或VT2、VT3來切換電流極性。
[0030]恒流源模塊為大功率恒流源模塊，恒流功率為1.2kff,輸出電壓有效值為24-48V，電流 2.5_25A。
[0031 ] 整流電路的輸入端連接市電電壓。
[0032]500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試方法，包括以下步驟，
[0033]S01，配置變壓器直流測試為單相測量或者三相測量，當配置為單相測試時，DSP控制模塊控制恒流源模塊A相、B相、C相電流逐相輸出；當配置為三相測試時，DSP控制模塊控制恒流源模塊A相、B相、C相電流同時輸出；
[0034]S02，標準取樣電阻將恒流源模塊輸出的電流轉換為電壓信號，并將電壓信號發送給DSP控制模塊，DSP控制模塊將電壓信號和預先設置的電壓值進行比較，保持恒流源模塊的電流恒流輸出；標準取樣電阻將恒流源模塊輸出的電流轉換為電壓信號，恒流源模塊輸出電流通過標準取樣電阻產生電壓Ul，Ul與預設標準電壓U2相比，若U1>U2，則DSP控制模塊控制恒流源模塊減小輸出電流，若U1〈U2則控制恒流源模塊增大輸出電流；
[0035]S03，AD數據采集器采集變壓器的繞組電壓、電流數據，微處理器通過繞組電壓、電流計算變壓器直流電阻，通過微處理器控制顯示器顯示計算結果；
[0036]S04，極性可調電路接收整流電路的直流輸入Ud，通過輪流導通第一三極管VT1、第四三極管VT4和第二三極管VT2、第三三極管VT3來切換電阻R、電感L兩端電流極性，電阻R、電感L兩端為可調極性直流輸出，實現電流輸出極性可調，并將極性變化的電流輸出發送給恒流源模塊，輸出正反向變化的直流電流，實現控制施加在變壓器繞組上的直流電流不斷改變極性，同時幅值逐次減小，逐次縮小鐵心的磁滯回環，達到消除剩磁的目的。在被測變壓器高壓繞組通入去磁電流，去磁電流不小于高壓繞組的測試電流，每次電流值降低5%?10%，直至電流為0.5mA時，直流去磁結束。
[0037]測試開始時，在操作界面上選擇直流測試模式，選擇對應的測試，通過DSP控制模塊控制恒流源模塊輸出測試所需的直流電流，通過14位AD數據采集器得到變壓器試驗數據，通過微機處理系統自動測算出結果即變壓器直流電阻，并顯示在液晶屏上，一次測試完成后，可通過選擇直流測試模式繼續進行下一次不同測試或者重復上次測試。通過通極性可調電路控制輸出正反向的變化的直流電流，從而達到變壓器去磁的目的。去磁完成后，整體試驗完成。
[0038]本領域內的技術人員可以對本發明進行改動或變型的設計但不脫離本發明的思想和范圍。因此，如果本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同的技術范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1. 500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，包括整流電路、極性可調電路、逆變電路、恒流源模塊、用于保持恒流源模塊輸出恒定電流的DSP控制模塊、標準取樣電阻、AD數據采集器、用于控制顯示器顯示的微處理器和顯示器； 所述整流電路、極性可調電路、逆變電路、DSP控制模塊、恒流源模塊依次順序連接，所述標準取樣電阻連接在所述DSP控制模塊和恒流源模塊之間，所述AD數據采集器、微處理器和顯示器依次順序連接，所述整流電路與所述顯示器相連接，所述恒流源模塊的輸出端、AD數據采集器的輸入端與被測變壓器相連接。
2.根據權利要求1所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，所述極性可調電路包括第一三極管(VTl)、第二三極管(VT2)、第三三極管(VT3)、第四三極管(￥了4)、電阻1?、電感1^和電感1^，所述電感1^、第一三極管(VTl)、電阻R、電感L、第四三極管(VT4)依次順序串聯連接；所述電感Ld、第三三極管^3)、電感匕電阻1?、第二三極管(VT2)依次順序串聯連接，所述第一三極管(VTl)、第二三極管(VT2)、第三三極管(VT3)、第四三極管(VT4)的導通方向同向連接，所述第二三極管(VT2)、第四三極管(VT4)的空接端相連接。
3.根據權利要求2所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，所述電阻R與電感L串聯后的非接觸的兩端為極性可調電流輸出端；所述電感Ld的空接端和第二三極管(VT2)的空接端為電流的輸入端。
4.根據權利要求2所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，所述第一三極管(VTl)、第二三極管(VT2)、第三三極管(VT3)、第四三極管(VT4)均為單向晶閘管。
5.根據權利要求2所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，所述第一三極管(VTl)、第二三極管(VT2)、第三三極管(VT3)、第四三極管(VT4)的導通電壓均為0.7V.
6.根據權利要求1所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，所述恒流源模塊的恒流功率為1.2kff,輸出電壓有效值為24-48V，電流2.5-25A。
7.根據權利要求1所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試儀，其特征在于，所述整流電路的輸入端連接市電電壓。
8.500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試方法，其特征在于，包括以下步驟， SOl，配置變壓器直流測試為單相測量或者三相測量，當配置為單相測試時，DSP控制模塊控制恒流源模塊A相、B相、C相電流逐相輸出；當配置為三相測試時，DSP控制模塊控制恒流源模塊A相、B相、C相電流同時輸出； S02，標準取樣電阻將恒流源模塊輸出的電流轉換為電壓信號，并將所述電壓信號發送給DSP控制模塊，DSP控制模塊將所述電壓信號和預先設置的電壓值進行比較，保持恒流源模塊的電流恒流輸出； S03，AD數據采集器采集變壓器的繞組電壓、電流數據，微處理器通過所述繞組電壓、電流計算變壓器直流電阻，通過微處理器控制顯示器顯示計算結果； S04，極性可調電路接收整流電路的直流輸入Ud，通過輪流導通第一三極管(VTl)、第四三極管(VT4)和第二三極管(VT2)、第三三極管(VT3)來切換電阻R、電感L兩端電流極性，電阻R、電感L兩端為可調極性直流輸出，實現電流輸出極性可調，并將所述極性變化的電流輸出發送給恒流源模塊，輸出正反向變化的直流電流，實現控制施加在變壓器繞組上的直流電流不斷改變極性，同時幅值逐次減小，逐次縮小鐵心的磁滯回環，達到消除剩磁的目的。
9.根據權利要求8所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試方法，其特征在于，所述步驟S04具體包括以下步驟， 在被測變壓器高壓繞組通入去磁電流，所述去磁電流不小于高壓繞組的測試電流，每次電流值降低5%?10%，直至電流為0.5mA時，直流去磁結束。
10.根據權利要求8所述的500KV變壓器直流電阻與直流去磁智能測試方法，其特征在于，所述S02具體包括以下步驟，標準取樣電阻將恒流源模塊輸出的電流轉換為電壓信號，恒流源模塊輸出電流通過標準取樣電阻產生電壓Ul，Ul與預設標準電壓U2相比，若U1>U2，則DSP控制模塊控制恒流源模塊減小輸出電流，若U1〈U2則控制恒流源模塊增大輸出電流。
【文檔編號】G01R27/08GK104330637SQ201410529249
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】甘強, 林松, 鄧潔清, 卞超, 陳軒, 邵新蒼 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司檢修分公司