一种高压等电位测量变压器损耗的装置的制作方法

本实用新型涉及一种高压等电位测量变压器损耗的装置，属于电气测量技术领域。

背景技术：

110kV及以上大型变压器的空载及负载损耗的现场测量，越来越得到了电力系统和企业的重视。国家电网公司反事故技术措施将变压器空载及负载损耗的测试项目，列入了现场变压器交接试验的必做项目。目前，大型变压器的空载及负载损耗的测试，一般采用电压互感器和电流互感器将高电压、大电流转换成能够使用仪器测量的低电压、小电流，实现大型变压器的空载及负载损耗的间接测量。变压器损耗测试中所施加的电压比较高，根据变压器低压绕组的额定电压，分别达到了10kV、35kV或66kV。因此，所使用的电压互感器和电流互感器要有较高的绝缘水平，承受较高的电压。

由于高电压等级、高测量精度的电压互感器、电流互感器造价较高，特别是电流互感器在地市供电公司中应用范围较窄，一般在地市供电公司很少配置，这样就造成了大型变压器损耗现场测试在地市供电公司推广的困难。目前，大型变压器损耗现场测试主要由省电科院承担，需要在现场搭建复杂的电源系统，并采用高压高精度电压互感器和高压高精度电流互感器，接入专用的电参数测量仪，采取低压端测量，由于测试仪器是直接接入了电压互感器和电流互感器的低压测量绕组，如果绝缘受损容易将高压引入测试仪器，造成测试仪器的损坏，甚至严重的会危及人身安全。

CN 104181429 B公开了一种三绕组变压器损耗在线测量系统。该系统应用于测量、计算运行中的变压器的损耗，通过接于变压器三侧的电压互感器和电流互感器测量三绕组变压器电压和电流，通过快速傅里叶变换，得到三绕组三相的电流和电压的基波分量和各谐波分量，根据损耗计算方法得出三绕组变压器损耗。该测量系统变压器损耗是通过复杂的理论计算得出，并不能替代真实测量的结果；测量接线复杂，需要配置数量较多的相应电压等级的电压互感器和电流互感器。

CN 202563014 U公开了一种变压器损耗测量控制台。通过不同接触器的开闭，组建空载负载损耗测试电路、感应耐压测试电路，并以此让试验人员了解和学习变压器试验的基本操作和设备基本原理。该控制台施加380V交流电压，接触器电压为660V，无法开展110kV及以上高电压大容量的变压器的试验工作；测量电路中间环节较多，无法保证在高电压、大电流下的测试精度要求；电压、电流直接接入控制台的测量仪表，属于低压端测量。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种高压等电位测量变压器损耗的装置，通过采用在高压端设计测量绕组的电压互感器，实现电压的高压端测量，测量数据无线传输，降低了测量装置成本，降低了作业安全风险，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：一种高压等电位测量变压器损耗的装置，包含电压互感器、电流互感器、电功率测量装置、无线通讯模块一、数据显示屏幕、高压测试线、测试电源和被试变压器，所述电压互感器包含通过铁芯匹配的绕组和测量绕组，所述高压测试线一端接在测试电源上，中间接在电压互感器的绕组高压端，另一端穿过电流互感器接在被试变压器上；电压互感器的绕组低压端接地，电压互感器的测量绕组输出端接入电功率测量装置，电压互感器的测量绕组其中一个输出端同时与高压测试线在连接点一相连，电流互感器的测量绕组接入电功率测量装置，电功率测量装置的外壳为金属材质，外壳与高压测试线在连接点二相连；数据显示屏幕通过无线通讯模块一与电功率测量装置连接；电功率测量装置包含电功率表、直流电源、充电器和无线通讯模块二，电压互感器和电流互感器的输出端分别与电功率表连接，电功率表和充电器连接，点源模块分别与充电器和无线通讯模块二连接，无线通讯模块二与无线通讯模块一通过无线方式连接；所述连接点一位于测试电源与电流互感器之间，连接点二位于电流互感器与被试变压器之间。

所述电功率表是市售的数字电功率表；所述无线通讯模块一和无线通讯模块二是市售的无线连接模块，相互匹配，发射和接收无线信号。

所述电压互感器的绕组由两节绕组串联构成，分别是上面绕组和下面绕组，上面绕组和下面绕组之间可以拆开。

工作过程：打开电功率测量装置的直流电源，电压互感器和电流互感器采集的电压和电流数据进入电功率测量装置的电功率表，电功率表测量数据通过无线通讯模块二与无线通讯模块一进行无线通讯，最终测量结果通过远程的数据显示屏幕进行显示。测试电源开始施加并升高测试电压，数据显示屏幕连续显示测量结果。

本实用新型的有益效果是：通过高压端带测量绕组的电压互感器、低压穿心电流互感器以及电功率测量装置，并经过合理的等电位连接，有效避免了高压电场对测量系统的影响，实现了变压器损耗的高压端测量，降低了测量装置成本，降低了作业安全风险。

附图说明

图1 是本实用新型装置的结构示意图；

图中：电压互感器1、电流互感器2、电功率测量装置3、无线通讯模块一4、数据显示屏幕5、高压测试线6、测试电源7、被试变压器8、连接点一9、连接点二10、电功率表31、直流电源32、无线通讯模块二33、充电器34。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。

一种高压等电位测量变压器损耗的装置，包含电压互感器1、电流互感器2、电功率测量装置3、无线通讯模块一4、数据显示屏幕5、高压测试线6、测试电源7和被试变压器8，所述电压互感器1包含通过铁芯匹配的绕组和测量绕组，所述高压测试线6一端接在测试电源7上，中间接在电压互感器1的绕组高压端，另一端穿过电流互感器2接在被试变压器8上；电压互感器1的绕组低压端接地，电压互感器1的测量绕组输出端接入电功率测量装置3，电压互感器1的测量绕组其中一个输出端同时与高压测试线6在连接点一9相连，电流互感器2的测量绕组接入电功率测量装置3，电功率测量装置3的外壳为金属材质，外壳与高压测试线6在连接点二10相连；数据显示屏幕5通过无线通讯模块一4与电功率测量装置3无线连接；电功率测量装置3包含电功率表31、直流电源32、充电器34和无线通讯模块二33，电压互感器1和电流互感器2的输出端分别与电功率表31连接，电功率表31和充电器34连接，直流电源32分别与充电器34和无线通讯模块二33连接，无线通讯模块二33与无线通讯模块一4通过无线方式连接；所述连接点一9位于测试电源7与电流互感器2之间，连接点二10位于电流互感器2与被试变压器8之间。

所述电功率表31是市售的数字电功率表；所述无线通讯模块一4和无线通讯模块二33是市售的无线连接模块，相互匹配，发射和接收无线信号。

所述电压互感器1的绕组由两节绕组串联构成，分别是上面绕组和下面绕组，上面绕组和下面绕组之间可以拆开。

工作过程：打开电功率测量装置的直流电源32，电压互感器1和电流互感器2采集的电压和电流数据进入电功率测量装置的电功率表31，电功率表31测量数据通过无线通讯模块二33与无线通讯模块一4进行无线通讯，最终测量结果通过远程的数据显示屏幕5进行显示。测试电源开始施加并升高测试电压，数据显示屏幕连续显示测量结果。

电压互感器1为测量绕组在高压端的电压互感器，电压互感器由两节绕组串联组成，分别是上面绕组和下面绕组，上面绕组和下面绕组之间可以拆开；只使用上面绕组时，拆开上面绕组和下面绕组，上面绕组的低压端接地，可以测量10kV电压；当采用两节串联时，上面绕组和下面绕组串联，下面绕组低压端接地，可以测量66kV电压，这样电压互感器通过两节绕组进行组合，满足目前各类变压器的测量要求；电流互感器2为低压高精度穿心电流互感器，由于电流互感器与高压测试线等电位，而无需采用高压电流互感器即可满足绝缘要求；电功率测量装置3为具有无线通讯功能的电功率测量装置，由电功率表31、直流电源32、充电器34和无线通讯模块二33四部分组成：电功率表31实现电压、电流参数的测量和数据处理；无线通讯模块一4与无线通讯模块二33实现数据通讯，调整测量参数、控制测量输出；数据显示屏幕5实现测量数据的分析以及对测量过程的控制。

本实用新型通过高压端带测量绕组的电压互感器、低压穿心电流互感器以及电功率测量装置，并经过合理的等电位连接，有效避免了高压电场对测量系统的影响，实现了变压器损耗的高压端测量。

本专利申请涉及的电压互感器、电流互感器、无线通讯模块、数据显示屏幕、电功率表、直流电源、充电器等所用元件均为本领域公知公用的技术内容，本领域普通技术人员可以根据要求在市场上购买或自行组装。

实施例中，无线通讯模块采用恩智浦生产的JN516X无线通讯模块，可实现低功耗的无线通信和数据连接。IEEE 802.15.4标准适用于低速率无线个人区域网络(LRWPAN)，在2400 MHz频段支持最高达250 kbps的无线数据速率。

电功率表采用广州爱特精密测量有限公司生产的APN1211交直流功率测量模块，能测量交流、直流负载的电压、电流、功率、频率等参数。充电器采用常用的手机充电器。