一种变压器剩磁消磁与检测装置的制作方法

本发明涉及电力设备，尤其涉及一种变压器剩磁消磁与检测装置。

背景技术：

1、在进行测量变压器直阻、短路阻抗等试验完成后，变压器的铁心内部会有剩磁残留。当变压器投运时剩磁使变压器铁芯半周饱和，产生较大的励磁涌流，易使继电保护装置误动作，同时励磁涌流过大还可能引起变压器器身振动，致使变压器油液面波动从而触发重瓦斯保护动作。因此，在变压器投运前必须进行消磁，确保变压器安全正常运行。

2、目前变压消磁机产品存在如下两个问题，一是消磁机主要采用大电流直流消磁，当电流过大时会对变压器本体产生危害且笨重，在变电站现场使用很不方便，而采用小电流的消磁机，消磁时间过长，特别是对于110kv及以上的大容量的主变；二是目前主流消磁机不具备剩磁检测功能，导致消磁效果无法评估。

技术实现思路

1、本发明提供了一种变压器剩磁消磁与检测装置，采用直流衰减变频技术，产生直流衰减变频信号对变压器进行消磁，并在消磁过程中实现剩磁检测功能，具有体积小、重量轻和消磁时间快等优点。

2、第一方面，本发明提供了一种变压器剩磁消磁与检测装置，包括：电压转换模块、充放电模块、剩磁检测模块、pid控制电路、电子开关模块和控制模块；电压转换模块接入交流电压，用于将交流电压转换为直流电压，以为控制模块供电和充放电模块充电；电子开关模块的控制端与控制模块的第一输出端连接，电子开关模块的输入端与pid控制电路的输出端连接，电子开关模块的输出端与变压器的初级绕组连接，电子开关模块用于根据控制模块第一输出端的控制信号导通或关断；剩磁检测模块的输入端与变压器通信连接，剩磁检测模块用于检测变压器剩磁量的大小；控制模块的第一输入端与充放电模块的输出端连接，控制模块的第二输入端与剩磁检测模块的输出端连接，控制模块用于根据变压器剩磁量的变化速度和充放电模块输出电流的大小确定充放电模块的输出电流的参考值；pid控制电路的第一输入端与充放电模块的输出端连接，pid控制电路的第二输入端与控制模块连接，pid控制电路用于根据参考值对充放电模块的输出电流的大小进行调节，以对变压器进行直流变频反向消磁。

3、可选地，控制模块用于在上电使能或者检测到充放电模块的输出电流等于参考值时输出第一控制信号；控制模块还用于在变压器正向磁饱和或者在变压器剩磁量的变化速度大于预设速度时输出第二控制信号；电子开关模块根据第一控制信号导通，根据第二控制信号关断。

4、可选地，剩磁检测模块用于根据充放电模块输出电流的最大值以及电子开关模块的导通时间确定变压器的初始剩磁量，并根据初始剩磁量以及充放电模块输出电流变化速率得到变压器的当前剩磁量。

5、可选地，剩磁检测模块用于根据充放电模块输出电流的最大值以及电子开关模块的导通时间利用模糊算法确定变压器的初始剩磁量，并利用模糊算法根据初始剩磁量以及充放电模块输出电流变化速率得到变压器的当前剩磁量。

6、可选地，变压器剩磁消磁与检测装置还包括电流采集模块，电流采集模块的输入端与充放电模块的输出端连接，电流采集模块的输出端与控制模块的第一输入端连接，电流采集模块用于采集充放电模块的输出电流。

7、可选地，变压器剩磁消磁与检测装置还包括驱动开关模块，驱动开关模块的输入端与电压转换模块的输出端连接，驱动开关模块的输出端与充放电模块的输入端连接，驱动开关模块的控制端与控制模块的第二输出端连接，驱动开关模块用于根据控制模块第二输出端的控制信号导通或关断。

8、可选地，变压器剩磁消磁与检测装置还包括剩磁量显示模块，剩磁量显示模块的输入端与剩磁检测模块的输出端连接，用于显示变压器的剩磁量。

9、可选地，pid控制电路根据以下公式对充放电模块的输出电流的大小进行调节：

10、mi(t)＝kp[ev(t)+1/ti∫ev(t)+tdde(t)/dt]+m；

11、ev(t)＝sp(t)-pv(t)；

12、其中，mi(t)为pid控制电路输出电流，kp为比例系数，ti为积分时间，td为微分时间，m为积分部分的初始值，e(t)为误差值，sp(t)是参考值，pv(t)是实际值。

13、可选地，变压器剩磁消磁与检测装置还包括多功能接线柱，多功能接线柱包括盖板、底座、螺丝和螺母；底座上安装有两条l形接线端子和桥形接线端子，l形接线端子与桥形接线端子相互交叉并绝缘；盖板通过螺丝和螺母固定在底座上，l形接线端子和桥形接线端子的各端子头有固线孔，固线孔上装有紧固螺钉；盖板和底座上有固定孔。

14、可选地，多功能接线柱的外形包括圆形薄板状、方形薄板状或椭圆形薄板状。

15、本发明实施例的变压器剩磁消磁与检测装置，包括电压转换模块、充放电模块、剩磁检测模块、pid控制电路、电子开关模块和控制模块，通过剩磁检测模块检测变压器剩磁量的大小，通过控制模块根据变压器剩磁量的变化速度和充放电模块输出电流的大小确定充放电模块的输出电流的参考值；通过pid控制电路根据参考值对充放电模块的输出电流的大小进行调节，以对变压器进行直流变频反向消磁，也就是说，本发明的变压器剩磁消磁与检测装置通过pid控制电路所产生的不同档位的输出电流，由大到小顺序依次进行消磁工作，并在消磁过程中实现剩磁检测功能，该装置具有体积小、重量轻和消磁时间快等优点。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，包括：电压转换模块、充放电模块、剩磁检测模块、pid控制电路、电子开关模块和控制模块；

2.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，所述控制模块用于在上电使能或者检测到所述充放电模块的输出电流等于所述参考值时输出第一控制信号；

3.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，所述剩磁检测模块用于根据所述充放电模块输出电流的最大值以及所述电子开关模块的导通时间确定所述变压器的初始剩磁量，并根据所述初始剩磁量以及所述充放电模块输出电流变化速率得到所述变压器的当前剩磁量。

4.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，所述剩磁检测模块用于根据所述充放电模块输出电流的最大值以及所述电子开关模块的导通时间利用模糊算法确定所述变压器的初始剩磁量，并利用模糊算法根据所述初始剩磁量以及所述充放电模块输出电流变化速率得到所述变压器的当前剩磁量。

5.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，还包括电流采集模块，所述电流采集模块的输入端与所述充放电模块的输出端连接，所述电流采集模块的输出端与所述控制模块的第一输入端连接，所述电流采集模块用于采集所述充放电模块的输出电流。

6.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，还包括驱动开关模块，所述驱动开关模块的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述驱动开关模块的输出端与所述充放电模块的输入端连接，所述驱动开关模块的控制端与所述控制模块的第二输出端连接，所述驱动开关模块用于根据所述控制模块第二输出端的控制信号导通或关断。

7.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，还包括剩磁量显示模块，所述剩磁量显示模块的输入端与所述剩磁检测模块的输出端连接，用于显示所述变压器的剩磁量。

8.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，所述pid控制电路根据以下公式对所述充放电模块的输出电流的大小进行调节：

9.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，还包括多功能接线柱，所述多功能接线柱包括盖板、底座、螺丝和螺母；

10.根据权利要求1所述的变压器剩磁消磁与检测装置，其特征在于，所述多功能接线柱的外形包括圆形薄板状、方形薄板状或椭圆形薄板状。

技术总结
本发明公开了一种变压器剩磁消磁与检测装置，包括：电压转换模块、充放电模块、剩磁检测模块、PID控制电路、电子开关模块和控制模块；电子开关模块用于根据控制模块第一输出端的控制信号导通或关断；剩磁检测模块用于检测变压器剩磁量的大小；控制模块用于根据变压器剩磁量的变化速度和充放电模块输出电流的大小确定充放电模块的输出电流的参考值；PID控制电路用于根据参考值对充放电模块的输出电流的大小进行调节，以对变压器进行直流变频反向消磁。本发明采用直流衰减变频技术，产生直流衰减变频信号对变压器进行消磁，并在消磁过程中实现剩磁检测功能，具有体积小、重量轻和消磁时间快等优点。

技术研发人员：周佳,王植,陈世昌,李靖,胡晓军,刘从聪,黎俊涛,黄泽恩,张凌菡,袁聪
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15