变压器绕组形变检测设备的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种变压器绕组形变检测设备。

背景技术：

变压器是电力系统中非常重要的一种电气设备。若变压器在运输或安装过程中受到冲击，或者变压器在运行中突然发生短路等异常时，将会导致变压器的绕组发生变形，进而破坏变压器绕组的绝缘性及机械强度，甚至导致事故。因此，有必要变压器绕组进行形变测试。

目前常见的变压器绕组变形测试方法，如FRA、低电压短路阻抗法、扫频阻抗法或振动信号分析法等，需在变压器需退出运行后测试，无法在变压器运行时监测变压器绕组的形变状态。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种变压器绕组形变检测设备，能够在变压器运行时监测变压器绕组的形变。

在一个实施例中，提供一种变压器绕组形变检测设备，包括至少两个电流互感器、至少两个电压互感器、信号转换器以及信号采集处理器，其中：所述至少两个电流互感器的输入端分别连接变压器的一次侧绕组和二次侧绕组，所述至少两个电流互感器的输出端分别连接所述信号转换器的输入端；所述至少两个电压互感器的输入端分别连接变压器的一次侧绕组和二次侧绕组，所述至少两个电压互感器的输出端分别连接所述信号转换器的输入端；所述信号转换器的输出端连接所述信号采集处理器。

上述变压器绕组形变检测设备，通过至少两个电压互感器实时采集变压器运行过程中一次侧的电压和二次侧的电压，通过至少两个电流互感器实时采集变压器运行过程中一次侧的电流和二次侧的电流，通过信号转换器和信号采集处理器的转换和采集处理，实时监测变压器的形变参数，无需改变变压器的运行状态，有利于实现变压器监测的自动化。

在其中一个实施例中，所述变压器包括高压侧绕组和低压侧绕组，所述至少两个电流互感器包括第一电流互感器和第二电流互感器，所述至少两个电压互感器包括第一电压互感器和第二电压互感器；所述第一电流互感器的输入端和所述第一电压互感器的输入端分别连接所述变压器的高压侧绕组；所述第二电流互感器的输入端和所述第二电压互感器的输入端分别连接所述变压器的低压侧绕组；所述第一电流互感器的输出端、所述第一电压互感器的输出端、所述第二电流互感器的输出端和所述第二电压互感器的输出端分别连接所述信号转换器的输入端。

在其中一个实施例中，所述信号转换器包括第一信号转换电路至第四信号转换电路；所述第一电流互感器的输出端连接所述第一信号转换电路的输入端；所述第一电压互感器的输出端连接所述第二信号转换电路的输入端；所述第二电流互感器的输出端连接所述第三信号转换电路的输入端；所述第二电压互感器的输出端连接所述第四信号转换电路的输入端；所述第一信号转换电路至所述第四信号转换电路的输出端分别连接所述信号采集处理器的输入端。

在其中一个实施例中，所述变压器还包括中压侧绕组，所述至少两个电流互感器还包括第三电流互感器，所述至少两个电压互感器还包括第三电压互感器；所述第三电流互感器的输入端和所述第三电压互感器的输入端分别连接所述变压器的中压侧绕组；所述第三电流互感器的输出端和所述第三电压互感器的输出端分别连接所述信号转换器的输入端。

在其中一个实施例中，所述变压器绕组形变检测设备包括第一信号转换电路至第六信号转换电路；所述第一电流互感器的输出端连接所述第一信号转换电路的输入端；所述第一电压互感器的输出端连接所述第二信号转换电路的输入端；所述第二电流互感器的输出端连接所述第三信号转换电路的输入端；所述第二电压互感器的输出端连接所述第四信号转换电路的输入端；所述第三电流互感器的输出端连接所述第五信号转换电路的输入端；所述第三电压互感器的输出端连接所述第六信号转换电路的输入端；所述第一信号转换电路至所述第六信号转换电路的输出端分别连接所述信号采集处理器的输入端。

在其中一个实施例中，所述信号采集处理器包括信号采集电路和信号处理电路，所述信号采集电路分别与所述信号转换器的输出端和所述信号处理电路的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述信号采集电路包括锁相环电路，所述锁相环电路分别与所述信号转换电路的输出端和所述信号处理电路的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述信号采集电路还包括模数转换电路，所述模数转换电路分别与所述锁相环电路和所述信号处理电路的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述变压器绕组形变检测设备还包括至少一个网络接口，所述至少一个网络接口与所述信号处理电路连接。

在其中一个实施例中，所述至少一个网络接口包括以太网接口、WiFi接口及蓝牙接口中的至少一种。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的变压器绕组形变检测设备的结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例的变压器绕组形变检测设备的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的信号采集处理器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在一个实施例中，提供一种变压器绕组形变检测设备，其包括至少两个电流互感器、至少两个电压互感器、信号转换器以及信号采集处理器，其中：上述至少两个电流互感器的输入端分别连接变压器的一次侧绕组和二次侧绕组，上述至少两个电流互感器的输出端分别连接信号转换器的输入端；上述至少两个电压互感器的输入端分别连接变压器的一次侧绕组和二次侧绕组，上述至少两个电压互感器的输出端分别连接信号转换器的输入端；信号转换器的输出端连接信号采集处理器。

在一个实施例中，提供一种变压器绕组形变检测设备10，如图1所示，此变压器绕组形变检测设备10包括至少两个电压互感器101、至少两个电流互感器102、信号转换器103以及信号采集处理器104，其中：上述至少两个电流互感器的输入端分别连接变压器的一次侧绕组和二次侧绕组，上述至少两个电流互感器的输出端分别连接信号转换器的输入端；上述至少两个电压互感器的输入端分别连接变压器的一次侧绕组和二次侧绕组，上述至少两个电压互感器的输出端分别连接信号转换器的输入端；信号转换器的输出端连接信号采集处理器。

其中，上述至少两个电压互感器分别用于根据输入的电压信号，输出感应电压信号，电流互感器用于根据输入电流信号，输出感应电流信号。信号转换器将至少两个感应电压信号和至少两个感应电流信号转换成数字信号。信号采集处理器实时采集信号转换器输出的数字信号，并根据现有的信号处理方法对数字信号进行处理，得到变压器绕组的形变参数。

具体地，根据电流互感器的输出电流及电流互感器的变比，能计算得到电流互感器的输入电流，从而得到变压器的一次侧电流或二次侧电流。根据电压互感器的输出电压及电压互感器的变比，能计算得到电压互感器的输入电压，从而得到变压器的一次侧电压或二次侧电压。

上述变压器绕组形变检测设备，通过至少两个电压互感器实时采集变压器运行过程中一次侧的电压和二次侧的电压，通过至少两个电流互感器实时采集变压器运行过程中一次侧的电流和二次侧的电流，通过信号转换器和信号采集处理器的转换和采集处理，实时监测变压器的形变参数，无需改变变压器的运行状态，有利于实现变压器监测的自动化。

在一个实施例中，变压器为双绕组变压器。此时，变压器包括高压侧绕组和低压侧绕组，上述至少两个电流互感器包括第一电流互感器和第二电流互感器，上述至少两个电压互感器包括第一电压互感器和第二电压互感器；第一电流互感器的输入端和第一电压互感器的输入端分别连接变压器的高压侧绕组；第二电流互感器的输入端和第二电压互感器的输入端分别连接变压器的低压侧绕组；第一电流互感器的输出端、第一电压互感器的输出端、第二电流互感器的输出端和第二电压互感器的输出端分别连接信号转换器的输入端。

本实施例中，第一电流互感器用于感应变压器的高压侧电流，第二电流互感器用于感应变压器的低压侧电流，第一电压互感器用于感应变压器的高压侧电压，第二电压互感器用于感应变压器的低压侧电压，采用不同的电压互感器分别实时采集变压器运行过程中一次侧的电压和二次侧的电压，采用不同的电流互感器分别实时采集变压器运行过程中一次侧的电流和二次侧的电流，通过信号转换器和信号采集处理器的转换和采集处理，实时监测变压器的形变参数，无需改变变压器的运行状态，有利于实现变压器监测的自动化。

在一个实施例中，如图2所示，信号转换器103包括第一信号转换电路至第四信号转换电路；第一电流互感器的输出端连接第一信号转换电路的输入端；第一电压互感器的输出端连接第二信号转换电路的输入端；第二电流互感器的输出端连接第三信号转换电路的输入端；第二电压互感器的输出端连接第四信号转换电路的输入端；第一信号转换电路至第四信号转换电路的输出端分别连接信号采集处理器的输入端。

本实施例中，采用不同的信号转换电路分别对来自不同互感器的感应信号进行信号转换，能够简化电路接线。

在一个实施例中，变压器为三绕组变压器，此时变压器包括高压侧绕组、低压侧绕组，还包括中压侧绕组。上述至少两个电流互感器还包括第三电流互感器，上述至少两个电压互感器还包括第三电压互感器；第三电流互感器的输入端和第三电压互感器的输入端分别连接变压器的中压侧绕组；第三电流互感器的输出端和第三电压互感器的输出端分别连接信号转换器的输入端。

本实施例中，第一电流互感器用于感应变压器的高压侧电流，第二电流互感器用于感应变压器的低压侧电流，第三电流互感器用于感应变压器的中压侧电流，第一电压互感器用于感应变压器的高压侧电压，第二电压互感器用于感应变压器的低压侧电压，第三电压互感器用于感应变压器的中压侧电压，采用不同的电压互感器分别实时采集变压器运行过程中高压侧、中压侧和低压侧的电压，采用不同的电流互感器分别实时采集变压器运行过程中高压侧、中压侧和低压侧的电流，通过信号转换器和信号采集处理器的转换和采集处理，实时监测变压器的形变参数，无需改变变压器的运行状态，有利于实现变压器监测的自动化。

在一个实施例中，变压器绕组形变检测设备包括第一信号转换电路至第六信号转换电路；第一电流互感器的输出端连接第一信号转换电路的输入端；第一电压互感器的输出端连接第二信号转换电路的输入端；第二电流互感器的输出端连接第三信号转换电路的输入端；第二电压互感器的输出端连接第四信号转换电路的输入端；第三电流互感器的输出端连接第五信号转换电路的输入端；第三电压互感器的输出端连接第六信号转换电路的输入端；第一信号转换电路至第六信号转换电路的输出端分别连接信号转换器的输入端。

本实施例中，采用不同的信号转换电路分别对来自不同互感器的感应信号进行信号转换，能够简化电路接线。

在一个实施例中，如图3所示，信号采集处理器包括信号采集电路1041和信号处理电路1042，信号采集电路1041分别与信号转换器103的输出端和信号处理电路1042的输入端连接。其中，信号采集电路1041包括锁相环电路，锁相环电路分别与信号转换电路的输出端和信号处理电路的输入端连接。通过锁相环电路实现电压信号和电流信号的整周期同步采样。

在一个实施例中，信号采集电路还包括模数转换电路，模数转换电路分别与锁相环电路和信号处理电路的输入端连接。通过模数转换电路将电压信号和电流信号转换为数字信号，便于信号处理电路进行处理。

在一个实施例中，变压器绕组形变检测设备还包括至少一个网络接口，至少一个网络接口与信号处理电路连接。至少一个网络接口包括以太网接口、WiFi 接口及蓝牙接口中的至少一种。通过网络接口，将变压器绕组的形变参数发送至上位机或管理终端，便于管理员根据变压器绕组的形变参数对变压器进行维护。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。