变压器油纸绝缘电解质检测装置的制作方法

本实用新型涉及变压器检测技术领域，尤其涉及一种变压器油纸绝缘电解质检测装置。

背景技术：

变压器是电力系统运行中最关键的设备之一，承担着电压变换、电能分配和传输的任务。所以，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠运行的重要保证。当前，变压器的安全问题，是制约电力工业可持续发展的主要因素。随着我国电力工业的发展，投运的电力变压器日益增多，容量不断增大，电压等级不断提高，同时当前国内许多电力变压器已经运行了20年以上，已经进入了寿命的中后期。单纯的整体性更换，不仅需要大量资金，而且盲目更换会使一些仍能运行的变压器提前退役，造成不必要的损失。运行管理经验表明，在得到良好的维护下，变压器实际寿命最大能达到50-70年。所以，通过对变压器绝缘状态进行检测，以此制定科学合理的运行计划和检修方案，对提高变压器的利用率和整个电网运行可靠性都具有重大意义。

变压器的工作状态由其绝缘性能决定，由于变压器引线、分接开关、线圈等部件以及变压器整体器身都涉及到绝缘的问题，所以只要有任何部位绝缘的故障，都有可能损坏整台变压器，甚至造成电网停电这样的重大事故。研究表明，油浸式变压器由绝缘老化引起的故障占到其总故障的85％以上。

油浸式变压器内部的主绝缘材料，主要为矿物油和绝缘纸。其中，矿物油是天然石油精制而成，主要成分是环烷烃、烷烃和芳香烃。矿物油充满整个变压器油箱，起到绝缘和散热的作用。绝缘纸的主要成分是纤维素，在线圈框架层间以及绕组间起隔离作用。矿物绝缘油和纤维绝缘纸以加覆盖层、包绝缘层和在油隙中放置隔板三种形式构成了变压器内部的主绝缘，绝缘强度比单纯的油和纸提高了很多。所以，矿物油和绝缘纸联合组成的变压器主绝缘也称为变压器油纸复合绝缘。

变压器投入运行后，内部主绝缘会受到电场、温度、氧气、水份等众多因素的影响发生复杂的化学和物理变化，导致绝缘性能逐渐劣化，并且各个影响因素又会联合产生协同效应，由此可见，确保变压器油纸良好的绝缘状态是保证变压器正常运行的关键因素，因此，在变压器在运转过程中需要定期检测油纸绝缘状态，而现有的检测装置大都存在精度较低或者操作繁琐的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变压器油纸绝缘电介质检测装置，通过采用驱动电压信号源发出交流变频信号施加在油纸绝缘体上，油纸绝缘体产生响应电流信号，采用信号调理单元接收并处理响应电流信号，并将响应电流信号传递给信号采集单元，信号采集单元将其转换为数字信号后供主机进行数据分析，方便操作，大大提高检测精度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种变压器油纸绝缘电解质检测装置，包括驱动电压信号源、信号调理单元和信号采集单元，驱动电压信号源用于发出施加在油纸绝缘体上的交流变频信号，信号调理单元用于处理油纸绝缘体在交流变频信号作用下产生的响应电流信号，并将响应电流信号经过放大滤波处理后输出给信号采集单元，信号采集单元用于将连续时域信号转换为数字信号，并将数字信号输出给主机。

所述驱动电压信号源采用超低频信号发生器，所述信号调理单元包括依次串联的前置放大电路、低通滤波电路、带阻滤波电路和主放大电路，前置放大电路用于把微弱的响应电流信号转换为电压信号，所述低通滤波器采用巴特沃斯有源二阶低通滤波器。

所述信号采集单元包括A/D转换模块、单片机和通信电路，所述A/D转换电路采用ADS8506芯片，所述通信电路采用MAX232芯片，所述单片机采用型号为STC12C5A16S2的单始终/机械周期的单片机。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过采用驱动电压信号源发出交流变频信号施加在油纸绝缘体上，油纸绝缘体产生响应电流信号，采用信号调理单元接收并处理响应电流信号，并将响应电流信号传递给信号采集单元，信号采集单元将其转换为数字信号后供主机进行数据分析，方便操作，大大提高检测精度。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是信号调理单元原理框图；

图3是前置放大电路的电路原理图；

图4是低通滤波电路原理图；

图5是主放大电路原理图；

图6是信号调理单元电路原理图；

图7信号采集单元原理框图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型公开了一种变压器油纸绝缘电解质检测装置，包括驱动电压信号源、信号调理单元和信号采集单元，驱动电压信号源用于发出施加在油纸绝缘体上的交流变频信号，信号调理单元用于处理油纸绝缘体在交流变频信号作用下产生的响应电流信号，并将响应电流信号经过放大滤波处理后输出给信号采集单元，信号采集单元用于将连续时域信号转换为数字信号，并将数字信号输出给主机。

所述驱动电压信号源采用超低频信号发生器，所述信号调理单元包括依次串联的前置放大电路、低通滤波电路、带阻滤波电路和主放大电路，前置放大电路用于把微弱的响应电流信号转换为电压信号，所述低通滤波器采用巴特沃斯有源二阶低通滤波器。

所述信号采集单元包括A/D转换模块、单片机和通信电路，所述A/D转换电路采用ADS8506芯片，所述通信电路采用MAX232芯片，所述单片机采用型号为STC12C5A16S2的单始终/机械周期的单片机。

在具体应用过程中，本实用新型通过采用驱动电压信号源发出交流变频信号施加在油纸绝缘体上，油纸绝缘体产生响应电流信号，采用信号调理单元接收并处理响应电流信号，并将响应电流信号传递给信号采集单元，信号采集单元将其转换为数字信号后供主机进行数据分析，方便操作，大大提高检测精度。