一種變壓器損耗測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變壓器損耗測試裝置，特別涉及一種變壓器空載損耗和負載損耗參數的測試裝置，屬于變壓器技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電力事業的發展和進步，用電負荷的不斷增加，變壓器產品領域不斷采用新材料及新工藝，尤其在配電變壓器的生產制造中，新型的節能變壓器不斷更新換代，朝著低損耗、小體積方向發展。變壓器是輸、變、配電系統中最重要的設備，也是能量消耗最大的電氣設備，為提高變壓器的工作效率，降耗節能，國家相關部門曾先后下發文件要求對高能耗變壓器進行改造或更新，測試變壓器的相關特性參數是更新改造的前提。根據變壓器經濟運行的要求，如果容量選擇太小，會引起變壓器超負荷運行，可能導致變壓器燒毀；如果容量選擇太大，出現"大馬拉小車"現象，變壓器容量不能充分利用，空載損耗增加。
[0003]目前供電部門對入網的配電變壓器的驗收和檢測大多還只進行常規的檢測，如:直流電阻、變比、耐壓等常規項目，對于變壓器的損耗特性參數還沒有進行嚴格的全性能檢測。據了解，目前國內越來越多的供電企業迫切需要開展變壓器容量和損耗性能檢測，以達到如下目的:
[0004](I)對新進網的變壓器的容量和損耗參數進行測定，杜絕冒牌及高損耗變壓器進網。
[0005](2)對已掛網運行的變壓器進行普查，對高損耗變壓器和虛假銘牌的變壓器進行整治。
[0006](3)對在線運行的高損耗或不合格而又暫不能退役的變壓器，改變計費方式。
[0007]目前市場上的此類測試裝置大多需要外接供電電源，給現場測試帶來諸多不便。此外，大部分裝置采用單片機控制A/D芯片對三相交流信號同時采樣再同步計算，結構復雜、計算量大且精度很難保證。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的是克服現有技術中所存在的上述問題，經過大量的試驗和探索，根據現有變壓器的結構原理及國家標準，利用三相電壓有效值、電流有效值和有功功率額間的基本關系計算出實際損耗參數。裝置內置鋰電池，結構輕便小巧，可以快速、有效、高精度的完成變壓器的變壓器損耗測試裝置。
[0009]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是:該變壓器損耗測試裝置，包括相互電連接的供電模塊、電參信號檢測處理模塊和人機交互模塊，電參信號檢測處理模塊和人機交互模塊之間為光耦隔離裝置，其特征是，
[0010]所述的電參信號檢測處理模塊包括電流檢測電路、電壓檢測電路、三相電能計量芯片和基準源，所述的電流檢測電路、電壓檢測電路和基準源分別與三相電能計量芯片電連接。
[0011]作為優選，所述的人機交互模塊包括交互處理器、液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、打印輸出模塊、E2PR0M存儲器和RTC實時時鐘，所述的液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、打印輸出模塊、E2PR0M存儲器和RTC實時時鐘分別與交互處理器電連接。
[0012]作為優選，所述的電流檢測電路包括相互電連接的電流互感器和低通濾波電路。
[0013]作為優選，所述的供電模塊包括電池模塊和DC-DC隔離模塊，所述的人機交互模塊是電池模塊通過DC-DC隔離模塊供電。
[0014]作為優選，所述的電池模塊為鋰電池供電模塊，包括相互電連接的電池充電電路、電池電量監測電路、負電源轉換電路和鋰電池。
[0015]作為優選，所述三相電能計量芯片是ADE7880芯片，ADE7880芯片內置7個ADC、數字積分器和基準電壓源電路。
[0016]作為優選，所述的交互處理器是帶56K Flash的STC90C514單片機。
[0017]作為優選,所述的液晶顯示模塊是240*128點陣液晶。
[0018]作為優選，所述的打印輸出模塊是低功耗熱敏打印機，和交互處理器通過串口通訊實現數據交互。
[0019]作為優選，所述的E2PR0M存儲器是64K容量的AT24C64，RTC實時時鐘是PCF8563芯片，這兩者都是通過I2C總線接到交互處理器上。
[0020]本實用新型的有益效果是:
[0021]1、本裝置內置鋰電池，結構小巧輕便，便于攜帶和戶外現場試驗。
[0022]2、本發明在信號采樣處理設計上采用高精度三相電能計量芯片，可以實時獲取三相電源的電壓有效值、電流有效值、有功功率、功率因數等信息，不需要通過繁雜的計算獲取，減少了處理器的計算負擔，提高了系統的實時性和可靠性。測量精度高，誤差小于0.1%。
[0023]3、本發明可以對測試結果進行自動校正，比如溫度校正、非額定電壓、非額定電流測試條件下校正等，使測試結果準確度更高；同時放寬了以往損耗性能測試要達到變壓器額定測試條件，方便了試驗。
[0024]4、本裝置能夠對輸入的三相電壓、電流進行諧波分析，同步計算輸入電壓、電流的波形畸變率，可以對變壓器損耗性能的測試結果進行進一步的校正，使結果更準確。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
[0026]圖2是本實施例軟件控制流程示意圖。
[0027]標號說明:供電模塊1、電池模塊11、DC-DC隔離模塊12、電參信號檢測處理模塊2、電流檢測電路21、電壓檢測電路22、三相電能計量芯片23、基準源24、人機交互模塊3、交互處理器31、液晶顯示模塊32、鍵盤輸入模塊33、打印輸出模塊34、E2PR0M存儲器35、RTC實時時鐘36、光耦隔離裝置4。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0029]實施例一:參見圖1，本實施例中本裝置包括相互電連接的供電模塊1、電參信號檢測處理模塊2和人機交互模塊3,電參信號檢測處理模塊2和人機交互模塊3之間為光率禹隔離裝置4，以達到裝置穩定性和安全性的目的。
[0030]本實施例中的電參信號檢測處理模塊2包括電流檢測電路21、電壓檢測電路22、三相電能計量芯片23和基準源24，所述的電流檢測電路21、電壓檢測電路22和基準源24分別與三相電能計量芯片23電連接，此外，本模塊還包括提供電能的供電模塊1，供電模塊I包括電池模塊11和DC-DC隔離模塊12。
[0031]本實施例在空載、負載損耗測試裝置中，電流檢測電路21包括電流互感器和低通濾波電路，電壓信號檢測通過電阻分壓后輸入到低通濾波電路，經過濾波處理的三相電壓、電流信號最后輸入到電能計量芯片進行處理。三相電能計量芯片23是ADE7880，ADE7880內置7個ADC、數字積分器和基準電壓源電路，大大簡化了外圍電路的設計，增加了可靠性，且降低了成本；該芯片可以自動跟蹤基頻，各相均具有系統校準功能(有效值失調校準、相位校準和增益校準)。因此，可以實現高精度的測量要求，電壓、電流有效值的測量誤差均小于 0.1%。
[0032]裝置中所述的鋰電池供電模塊I，包括電池充電電路、電池電量監測電路和負電源轉換電路。電池電量監測是通過KA331芯片把電壓信號轉換成頻率信號再輸入到單片機來實現的。
[0033]本實施例中的人機交互模塊3，主要包括交互處理器31、液晶顯示模塊32、鍵盤輸入模塊33、打印輸出模塊34、E2PR0M存儲器35和RTC實時時鐘36，該部分的供電是電池通過DC-DC隔離模塊12實現。
[0034]本實施例在空載、負載損耗測試裝置的人機交互模塊3中，交互處理器31是帶56KFlash的STC90C514單片機，液晶顯示模塊32是240*128點陣液晶，顯示模塊和鍵盤模塊是直接通過鎖存器接到單片機的并口，方便擴展；打印機是低功耗熱敏打印機，和單片機通過串口通訊實現數據交互；外部E2PR0M存儲器35是64K容量的AT24C64，實時時鐘是PCF8563芯片，這兩者都是通過I2C總線接到單片機上。
[0035]實施例二:
[0036]本實施例的控制流程如圖2所示，單片機通過SPI接口控制ADE7880。系統上電，單片機開始內核初始化和ADE7880芯片配置初始化，再讀取保存在E2PR0M中的三相增益校準數據、相位校準數據，然后裝載到系統變量中。程序開始實時采集被測變壓器的三相電參數，包括三相電流有效值、電壓有效值、相位差、有功功率等，然后在一定的時間間隔(一般是0.5秒)內對這些數據進行取平均運算，最終的數據代入容量計算公式求出實際容量值。最后，把結果顯示到液晶上，根據測試需要打印測試結果。
[0037]本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種變壓器損耗測試裝置，包括相互電連接的供電模塊、電參信號檢測處理模塊和人機交互模塊，電參信號檢測處理模塊和人機交互模塊之間為光耦隔離裝置，其特征是， 所述的電參信號檢測處理模塊包括電流檢測電路、電壓檢測電路、三相電能計量芯片和基準源，所述的電流檢測電路、電壓檢測電路和基準源分別與三相電能計量芯片電連接。
2.根據權利要求1所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的人機交互模塊包括交互處理器、液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、打印輸出模塊、E2PR0M存儲器和RTC實時時鐘，所述的液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、打印輸出模塊、E2PR0M存儲器和RTC實時時鐘分別與交互處理器電連接。
3.根據權利要求1所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的電流檢測電路包括相互電連接的電流互感器和低通濾波電路。
4.根據權利要求1所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的供電模塊包括電池模塊和DC-DC隔離模塊，所述的人機交互模塊是電池模塊通過DC-DC隔離模塊供電。
5.根據權利要求4所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的電池模塊為鋰電池供電模塊，包括相互電連接的電池充電電路、電池電量監測電路、負電源轉換電路和鋰電池。
6.根據權利要求1所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述三相電能計量芯片是ADE7880芯片，ADE7880芯片內置7個ADC、數字積分器和基準電壓源電路。
7.根據權利要求2所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的交互處理器是帶56K Flash 的 STC90C514 單片機。
8.根據權利要求2所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的液晶顯示模塊是240*128點陣液晶。
9.根據權利要求2所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的打印輸出模塊是低功耗熱敏打印機，和交互處理器通過串口通訊實現數據交互。
10.根據權利要求2所述的變壓器損耗測試裝置，其特征在于:所述的E2PROM存儲器是64K容量的AT24C64，RTC實時時鐘是PCF8563芯片，這兩者都是通過I2C總線接到交互處理器上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種變壓器損耗測試裝置，特別涉及一種變壓器空載損耗和負載損耗參數的測試裝置，屬于變壓器技術領域。該變壓器損耗測試裝置，包括相互電連接的供電模塊、電參信號檢測處理模塊和人機交互模塊，電參信號檢測處理模塊和人機交互模塊之間為光耦隔離裝置。本產品的結構小巧輕便，測試精度高，成本更低。
【IPC分類】G01R27-26
【公開號】CN204330894
【申請號】CN201420789927
【發明人】李文國, 樓奇力, 嚴利根
【申請人】咸亨國際（杭州）電氣制造有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月15日