500kv变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪及方法
【专利摘要】本发明公开一种500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，包括整流电路、极性可调电路、逆变电路、恒流源模块、DSP控制模块、标准取样电阻、AD数据采集器、用于控制显示器显示的微处理器和显示器；整流电路、极性可调电路、逆变电路、DSP控制模块、恒流源模块依次顺序连接，标准取样电阻连接在DSP控制模块和恒流源模块之间，AD数据采集器、微处理器和显示器依次顺序连接，整流电路与显示器相连接，本发明实现单相和三相直流电阻测试，缩短变压器直流电阻试验直流试验时间，因集成了直流去磁功能，现场可使用较大电流进行直流电阻测试，缩短试验时间，并在试验后及时去磁，节省了大量拆除安装的时间，提高了工作效率。
【专利说明】
500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器直流电阻测试领域，特别涉及一种500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪及方法。
【背景技术】
[0002]业内现有的有的直流电阻测试仪并无直流去磁功能，试验中无法用较大电流进行直流电阻测试，试验时间较长，试验后无法及时去磁，剩磁危害设备的正常使用。
[0003]现有技术直流电阻测试仪在测试三相变压器直流电阻的时候，使用单相测量方式的测试方法分别测试变压器AN、BN、CN的电阻，测试电流是从A、B、C流向N相的，中性点N的引线电阻到各个绕组的电阻可以准确的测试出来。但是使用三相同时测量的方法时仪器的测试电流是从A、C流向B的，中性点N是没有电流流过的，那么仪器测出来的变压器AN、BNXN的电阻也就不包括中性点引线的接触电阻了。因此在三通道直阻测试前必须通过单相测量方式测量AN (BN、CN)电阻，测试不方便，效率低，而且，现有的直流电阻测试中无法用较大电流进行直流电阻测试，试验时间较长，试验后无法及时去磁。
【发明内容】
[0004]本发明将交流电通过整流电路整流输出直流电，通过极性可调电路、逆变电路、恒流源模块实现A、B、C三相电流的恒流源输出，实现单相测试、三相测试和直流去磁。
[0005]500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，包括整流电路、极性可调电路、逆变电路、恒流源模块、用于保持恒流源模块输出恒定电流的DSP控制模块、标准取样电阻、AD数据采集器、用于控制显示器显示的微处理器和显示器。
[0006]整流电路、极性可调电路、逆变电路、DSP控制模块、恒流源模块依次顺序连接，标准取样电阻连接在DSP控制模块和恒流源模块之间，AD数据采集器、微处理器和显示器依次顺序连接，整流电路与显示器相连接，恒流源模块的输出端、逆变电路输出端、AD数据采集器的输入端与被测变压器相连接。
[0007]极性可调电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、电阻R、电感L和电感Ld，电感Ld、第一三极管、电阻R、电感L、第四三极管依次顺序串联连接；电感Ld、第三三极管、电感L、电阻R、第二三极管依次顺序串联连接，第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管的导通方向同向连接，第二三极管、第四三极管的空接端相连接。
[0008]电阻R与电感L串联后的非接触的两端为极性可调电流输出端；电感Ld的空接端和第二三极管的空接端为电流的输入端。
[0009]第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管均为单向晶闸管。
[0010]第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管的导通电压均为0.7V。
[0011]恒流源模块的恒流功率为1.2kff,输出电压有效值为24-48V，电流2.5-25A。
[0012]整流电路的输入端连接市电电压。
[0013]500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试方法，包括以下步骤，
[0014]S01，配置变压器直流测试为单相测量或者三相测量，当配置为单相测试时，DSP控制模块控制恒流源模块A相、B相、C相电流逐相输出；当配置为三相测试时，DSP控制模块控制恒流源模块A相、B相、C相电流同时输出；
[0015]S02，标准取样电阻将恒流源模块输出的电流转换为电压信号，并将电压信号发送给DSP控制模块，DSP控制模块将电压信号和预先设置的电压值进行比较，保持恒流源模块的电流恒流输出；标准取样电阻将恒流源模块输出的电流转换为电压信号，恒流源模块输出电流通过标准取样电阻产生电压Ul，Ul与预设标准电压U2相比，若U1>U2，则DSP控制模块控制恒流源模块减小输出电流，若U1〈U2则控制恒流源模块增大输出电流；
[0016]S03，AD数据采集器采集变压器的绕组电压、电流数据，微处理器通过绕组电压、电流计算变压器直流电阻，通过微处理器控制显示器显示计算结果；
[0017]S04，极性可调电路接收整流电路的直流输入Ud，通过轮流导通第一三极管、第四三极管和第二三极管、第三三极管来切换电阻R、电感L两端电流极性，电阻R、电感L两端为可调极性直流输出，实现电流输出极性可调，并将极性变化的电流输出发送给恒流源模块，输出正反向变化的直流电流，实现控制施加在变压器绕组上的直流电流不断改变极性，同时幅值逐次减小，逐次缩小铁心的磁滞回环，达到消除剩磁的目的。在被测变压器高压绕组通入去磁电流，去磁电流不小于高压绕组的测试电流，每次电流值降低5%?10%，直至电流为0.5mA时，直流去磁结束。
[0018]与现有技术相比，本发明包括以下有益效果，能够实现单相和三相直流电阻测试，缩短变压器直流电阻试验直流试验时间，提高工作效率；因集成了直流去磁功能，现场可使用较大电流进行直流电阻测试，缩短试验时间，并在试验后及时去磁，避免使用其他装置进行去磁，节省了大量拆除安装的时间，提高了工作效率。
[0019]外接市电后，通过极性可调电路、逆变电路，得出方向改变，逐级减小的电流值，完成直流去磁，实现了直流电阻测试、直流去磁功能的集成。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1本发明500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪结构示意图；
[0021]图2为极性可调电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0023]如图1所示，本发明提出了 500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，包括整流电路、极性可调电路、逆变电路、恒流源模块、用于保持恒流源模块输出恒定电流的DSP控制模块、标准取样电阻、AD数据采集器、用于控制显示器显示的微处理器和显示器。
[0024]整流电路、极性可调电路、逆变电路、DSP控制模块、恒流源模块依次顺序连接，标准取样电阻连接在DSP控制模块和恒流源模块之间，AD数据采集器、微处理器和显示器依次顺序连接，整流电路与显示器相连接，恒流源模块的输出端、逆变电路输出端、AD数据采集器的输入端与被测变压器相连接，，整流电路输出的直流电为显示器提供电源。
[0025]极性可调电路包括第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4、电阻R、电感L和电感Ld，电感Ld、第一三极管VT1、电阻R、电感L、第四三极管VT4依次顺序串联连接；电感Ld、第三三极管VT3、电感L、电阻R、第二三极管VT2依次顺序串联连接，第一三极管VTl、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4的导通方向同向连接，第二三极管VT2、第四三极管VT4的空接端相连接。
[0026]如图2所示，电感Ld与第一三极管VT1、第三三极管VT3的阳极A相连接，第一三极管VT1、第三三极管VT3的阴极分别与第二三极管VT2、第四三极管VT4的阳极相连接，gp第一三极管VTl的阴极连接第二三极管VT2的阳极，即第三三极管VT3的阴极连接第四三极管VT4的阳极，第二三极管VT2的阴极与第四三极管VT4的阴极相连接，电阻R、电感L串联后两端分别连接第二三极管VT2、第四三极管VT4的阳极，第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4的控制极均空接。当第一三极管VTl、第四三极管VT4导通时，负载上为正电压；当第二三极管VT2、第三三极管VT3导通时，负载上为负电压，轮流导通VT1、VT4或VT2、VT3来切换电流极性，通过极性可调电路调整接入电路电流源极性，不断改变加在绕组上直流电流极性。
[0027]电阻R与电感L串联后的非接触的两端为极性可调电流输出端；电感Ld的空接端和第二三极管VT2的空接端为电流的输入端。
[0028]第一三极管VTl、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4均为单向晶闸管。
[0029]第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4的导通电压均为0.7V，实现轮流导通VT1、VT4或VT2、VT3来切换电流极性。
[0030]恒流源模块为大功率恒流源模块，恒流功率为1.2kff,输出电压有效值为24-48V，电流 2.5_25A。
[0031 ] 整流电路的输入端连接市电电压。
[0032]500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试方法，包括以下步骤，
[0033]S01，配置变压器直流测试为单相测量或者三相测量，当配置为单相测试时，DSP控制模块控制恒流源模块A相、B相、C相电流逐相输出；当配置为三相测试时，DSP控制模块控制恒流源模块A相、B相、C相电流同时输出；
[0034]S02，标准取样电阻将恒流源模块输出的电流转换为电压信号，并将电压信号发送给DSP控制模块，DSP控制模块将电压信号和预先设置的电压值进行比较，保持恒流源模块的电流恒流输出；标准取样电阻将恒流源模块输出的电流转换为电压信号，恒流源模块输出电流通过标准取样电阻产生电压Ul，Ul与预设标准电压U2相比，若U1>U2，则DSP控制模块控制恒流源模块减小输出电流，若U1〈U2则控制恒流源模块增大输出电流；
[0035]S03，AD数据采集器采集变压器的绕组电压、电流数据，微处理器通过绕组电压、电流计算变压器直流电阻，通过微处理器控制显示器显示计算结果；
[0036]S04，极性可调电路接收整流电路的直流输入Ud，通过轮流导通第一三极管VT1、第四三极管VT4和第二三极管VT2、第三三极管VT3来切换电阻R、电感L两端电流极性，电阻R、电感L两端为可调极性直流输出，实现电流输出极性可调，并将极性变化的电流输出发送给恒流源模块，输出正反向变化的直流电流，实现控制施加在变压器绕组上的直流电流不断改变极性，同时幅值逐次减小，逐次缩小铁心的磁滞回环，达到消除剩磁的目的。在被测变压器高压绕组通入去磁电流，去磁电流不小于高压绕组的测试电流，每次电流值降低5%?10%，直至电流为0.5mA时，直流去磁结束。
[0037]测试开始时，在操作界面上选择直流测试模式，选择对应的测试，通过DSP控制模块控制恒流源模块输出测试所需的直流电流，通过14位AD数据采集器得到变压器试验数据，通过微机处理系统自动测算出结果即变压器直流电阻，并显示在液晶屏上，一次测试完成后，可通过选择直流测试模式继续进行下一次不同测试或者重复上次测试。通过通极性可调电路控制输出正反向的变化的直流电流，从而达到变压器去磁的目的。去磁完成后，整体试验完成。
[0038]本领域内的技术人员可以对本发明进行改动或变型的设计但不脱离本发明的思想和范围。因此，如果本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同的技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，包括整流电路、极性可调电路、逆变电路、恒流源模块、用于保持恒流源模块输出恒定电流的DSP控制模块、标准取样电阻、AD数据采集器、用于控制显示器显示的微处理器和显示器； 所述整流电路、极性可调电路、逆变电路、DSP控制模块、恒流源模块依次顺序连接，所述标准取样电阻连接在所述DSP控制模块和恒流源模块之间，所述AD数据采集器、微处理器和显示器依次顺序连接，所述整流电路与所述显示器相连接，所述恒流源模块的输出端、AD数据采集器的输入端与被测变压器相连接。
2.根据权利要求1所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，所述极性可调电路包括第一三极管(VTl)、第二三极管(VT2)、第三三极管(VT3)、第四三极管(￥了4)、电阻1?、电感1^和电感1^，所述电感1^、第一三极管(VTl)、电阻R、电感L、第四三极管(VT4)依次顺序串联连接；所述电感Ld、第三三极管^3)、电感匕电阻1?、第二三极管(VT2)依次顺序串联连接，所述第一三极管(VTl)、第二三极管(VT2)、第三三极管(VT3)、第四三极管(VT4)的导通方向同向连接，所述第二三极管(VT2)、第四三极管(VT4)的空接端相连接。
3.根据权利要求2所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，所述电阻R与电感L串联后的非接触的两端为极性可调电流输出端；所述电感Ld的空接端和第二三极管(VT2)的空接端为电流的输入端。
4.根据权利要求2所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，所述第一三极管(VTl)、第二三极管(VT2)、第三三极管(VT3)、第四三极管(VT4)均为单向晶闸管。
5.根据权利要求2所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，所述第一三极管(VTl)、第二三极管(VT2)、第三三极管(VT3)、第四三极管(VT4)的导通电压均为0.7V.
6.根据权利要求1所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，所述恒流源模块的恒流功率为1.2kff,输出电压有效值为24-48V，电流2.5-25A。
7.根据权利要求1所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试仪，其特征在于，所述整流电路的输入端连接市电电压。
8.500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试方法，其特征在于，包括以下步骤， SOl，配置变压器直流测试为单相测量或者三相测量，当配置为单相测试时，DSP控制模块控制恒流源模块A相、B相、C相电流逐相输出；当配置为三相测试时，DSP控制模块控制恒流源模块A相、B相、C相电流同时输出； S02，标准取样电阻将恒流源模块输出的电流转换为电压信号，并将所述电压信号发送给DSP控制模块，DSP控制模块将所述电压信号和预先设置的电压值进行比较，保持恒流源模块的电流恒流输出； S03，AD数据采集器采集变压器的绕组电压、电流数据，微处理器通过所述绕组电压、电流计算变压器直流电阻，通过微处理器控制显示器显示计算结果； S04，极性可调电路接收整流电路的直流输入Ud，通过轮流导通第一三极管(VTl)、第四三极管(VT4)和第二三极管(VT2)、第三三极管(VT3)来切换电阻R、电感L两端电流极性，电阻R、电感L两端为可调极性直流输出，实现电流输出极性可调，并将所述极性变化的电流输出发送给恒流源模块，输出正反向变化的直流电流，实现控制施加在变压器绕组上的直流电流不断改变极性，同时幅值逐次减小，逐次缩小铁心的磁滞回环，达到消除剩磁的目的。
9.根据权利要求8所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试方法，其特征在于，所述步骤S04具体包括以下步骤， 在被测变压器高压绕组通入去磁电流，所述去磁电流不小于高压绕组的测试电流，每次电流值降低5%?10%，直至电流为0.5mA时，直流去磁结束。
10.根据权利要求8所述的500KV变压器直流电阻与直流去磁智能测试方法，其特征在于，所述S02具体包括以下步骤，标准取样电阻将恒流源模块输出的电流转换为电压信号，恒流源模块输出电流通过标准取样电阻产生电压Ul，Ul与预设标准电压U2相比，若U1>U2，则DSP控制模块控制恒流源模块减小输出电流，若U1〈U2则控制恒流源模块增大输出电流。
【文档编号】G01R27/08GK104330637SQ201410529249
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】甘强, 林松, 邓洁清, 卞超, 陈轩, 邵新苍 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司检修分公司