双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪及故障检测法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于双调压绕组变压器有载分接开关测试仪及其故障检测方法，属于测试技术领域。
【背景技术】
[0002]电力变压器有载分接开关是电力系统稳定负荷电压、调整潮流、改善无功分配的重要设备，其可靠运行对变压器和电力系统安全运行意义重大。
[0003]传统的有载分接开关检测方法主要针对单调压绕组有载分接开关的故障进行检测，而电网中还有一定数量的双调压绕组的有载分接开关，如高压直流输电换流站变压器。双调压绕组有载分接开关包含两个调压绕组，并联运行。传统的有载分接开关测试仪只针对单调压绕组有载分接开关进行故障检测，无法识别各条压绕组并联支路具体工作状态，因而具有局限性。
[0004]鉴于上述原因，有必要提供一种能够识别双调压绕组有载分接开关故障的检测方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]发明目的:
[0006]本发明提供一种双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪及故障检测方法，其目的是解决以往所存在的问题。
[0007]技术方案:
[0008]—种双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪，其特征在于:该测试仪包括:直流电源模块、测量模块和处理模块；直流电源模块和测量模块连接处理模块。
[0009]直流电源模块包括通信单元、电流控制单元、可控电流单元和电源，所述的通信单元连接电流控制单元和处理模块，实现电流控制单元与处理模块之间的通信，电流控制单元连接可控电流单元，电源为直流电源模块提供所需电能。
[0010]所述的测量模块包括电压信号调理单元、电流信号调理单元、测量处理单元、通信单元和电源，电压信号调理单元、电流信号调理单元、通信单元和电源均与测量处理单元连接。
[0011]所述的处理模块包括分析处理单元、输入单元、显示单元、通信单元和电源，输入单元、显示单元、通信单元和电源均与分析处理单元连接。
[0012]所述显示单元为液晶显示屏。
[0013]所述输入单元为触摸屏、键盘和鼠标。
[0014]利用上述的双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪所实施的故障检测方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0015](I):在测试仪显示单元模式设置界面中选择测试模式，即维护模式或大修模式；在测试仪显示单元参数设置界面中选择直流电源输出的直流电流值和当前测试的分接开关档位；
[0016](2):启动直流电源模块和测量模块；
[0017](3):采集调压绕组电压V和电流I，101) 1。2;
[0018](4):对电压信号进行小波分析，根据小波变换细节系数识别开关动作时刻和各阶段持续时间；
[0019][A, D] = dwt (V, ’ db3，)；
[0020]其中，dwt为离散小波变换，A为离散小波变换近似系数，B为离散小波变换细节系数，V为电压信号时间序列值，db3为小波基函数；
[0021](5):根据测试模式、电压、电流信号计算整个分接开关的过渡电阻值R或两个调压绕组分接开关各自的过渡电阻值&和R 2;
[0022]R = V/I ；^= V/I 01;R 2= V/I 02
[0023]其中，V为调压绕组电压，I为调压绕组总电流，I。# I。2分别为第一支路直流电流和第二支路直流电流。
[0024](6):根据开关动作各阶段持续时间和过渡电阻值等特征值，采用矩阵距离算法进行故障类型识别。具体算法为:
[0025]计算测量特征矩阵XA N个典型故障特征矩阵X t的距离:D Dist (X n, ΧΜ);
[0026]计算最小距离:D = minQi)；
[0027]如果D = Dk,则判定分接开关为第k类故障。
[0028]其中，i = 1，2，......，N ；Dist为矩阵欧氏距离；min为最小值函数。
[0029]优点及效果
[0030]本发明提供一种双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪及其故障检测方法，以实现对双调压绕组有载分接开关的故障检测。
[0031]本发明的有益效果是:相较于现有技术，本发明所述的双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪可以对含双调压绕组的有载分接开关进行故障检测，为电力变压器有载分接开关检修提供便利，为故障排除提供参考依据。
【附图说明】
[0032]图1为本发明双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪的模块示意图；
[0033]图2为直流电源模块的结构示意图；
[0034]图3为测量模块的结构示意图；
[0035]图4为处理模块的示意图
[0036]图5为双调压绕组电力变压器有载分接开关故障检测方法流程图。
[0037]图1中各标号清单为:100、双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪，10、直流电源模块，20、测量模块，30、处理模块，1、总直流电流传感器，V、电压信号测量点，、变压器第一网侧绕组，、变压器第二网侧绕组，Ln、变压器第一调压绕组，L12、变压器第二调压绕组，、第一调压绕组直流电流传感器，1。2、第二调压绕组直流电流传感器。
[0038]图3中各标号清单为:V、电压信号，1、总直流电流，IQ1、第一支路直流电流，1。2、第二支路直流电流。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0040]如图所示，本发明提出了一种双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪，该测试仪包括:直流电源模块、测量模块和处理模块；直流电源模块和测量模块连接处理模块。直流电源模块，用来产生注入调压绕组的直流电流信号；测量模块，用来测量调压绕组的电压、电流；处理模块，用来处理测量的电压、电流信号数据，对有载分接开关的工作状态进行识别和判断，并进行结果显示和数据存储，对测试过程进行参数设置和控制。
[0041]所述的直流电源模块包括通信单元、电流控制单元、可控电流单元和电源，所述的通信单元连接电流控制单元和处理模块，实现电流控制单元与处理模块之间的通信，接受电流设定值，所述的电流控制单元连接可控电流单元，根据电流设定值控制可控电流单元，发出与电流设定值一致的直流电流，所述的电源为直流电源模块提供所需电能。
[0042]所述的测量模块包括电压信号调理单元、电流信号调理单元、测量处理单元、通信单元和电源，电压信号调理单元、电流信号调理单元、通信单元和电源均与测量处理单元连接。电压信号调理单元将电压信号经滤波、放大转换为测量处理单元可接受的信号，电流信号调理单元将电流信号经滤波、放大转换为测量处理单元可接受的信号，测量处理单元进行模数转换、将电压、电流信号转换为数字信号并进行采集，通信单元实现测量处理单元与处理模块之间的通信、上传采集数据，电源为测量模块提供所需电能。
[0043]所述的处理模块包括分析处理单元、输入单元、显示单元、通信单元和电源，输入单元、显示单元、通信单元和电源均与分析处理单元连接。
[0044]分析处理单元用来实现分接开关动作相关参数的计算和故障识别，输入单元用来实现参数设置、测试操作，显示单元用来实现测试结果，通信单元用来实现与直流电源模块和测量模块的通信，电源为处理模块提供所需电能。
[0045]显示单元为液晶显示屏。输入单元为触摸屏、键盘和鼠标。
[0046]利用上述的双调压绕组电力变压器有载分接开关测试仪所实施的故障检测方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0047]((I):在测试仪显示单元模式设置界面中选择测试模式，即维护模式或大修模式；在测试仪显示单元参数设置界面中选择直流电源输出的直流电流值和当前测试的分接开关档位；
[0048](2):启动直流电源