专利名称：变压器电气试验综合测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器检测装置，更具体的说本实用新型是一种变压器电气 试验综合测试装置。
背景技术：
我国电力行业要求在变压器停电检修、新变压器交接验收、停电排查故障时，对绕 组直流电阻、低电压短路阻抗、有载分接开关特性等试验项目进行测试。绕组直流电阻、低 电压短路阻抗、有载分接开关特性是必须做的三个独立的试验项目，目前国内测试仪器生 产厂家都是针对每个试验项目生产的单一试验设备，没有综合测试装置。使用单一试验设 备弊端较多1、每次需要做试验时，试验人员都必须携带这三种设备及这三种设备所需的专用 测试线，这样搬运这些设备时劳动强大、设备占用运输工具的空间大；2、做完一种试验以后，需要在更换另一种设备及测试线，特别是连接测试线需要 操作人员爬到高度3 8米的变压器上去，这样操作人员劳动强度大、上下次数多增加了人 身不安全的因素；3、生产厂家生产这三种设备的原材料有许多是重复使用，如设备箱体、电子器件 等，造成许多能源浪费。
发明内容根据背景技术所述，本实用新型的目的是避免以上不足，提供一种将绕组直流电 阻、低电压短路阻抗、有载分接开关特性试验仪合而为一，而且重量轻，减少空间占用，减少 操作人员上下变压器次数，提高工作效率，缩短设备停电时间的变压器电气试验综合测试
直ο本实用新型的技术方案是这样实现的一种变压器电气试验综合测试装置，主要由电源，前台CPU，输出继电器系统，数据 采集系统，测试电源和后台计算机组成，其特征在于整个装置采用一套工作电源，测试电 源系统为测试功能提供所需电源，前台CPU管理各个数据采集系统、控制测试电源系统的 切换和输出、继电器系统相位切换和交流直流输出的切换，并与后台计算机通讯，输出继电 器系统用于切换测试相别，它与前台CPU通过串口进行联系；后台计算机通过USB接口与前 台CPU进行联系，后台计算机完成人机交互工作，进行数据的管理、测试报告的输出。所述的数据采集系统由三套数据采集系统组成，第一数据采集系统采集直流电阻 所需数据，第二数据采集系统采集低电压短路阻抗所需数据，第三数据采集系统采集有载 开关测试所需数据，三套数据采集系统都与前台CPU通过串口进行联系。所述的测试电源系统配备闭锁切换系统保证测试电源只有一种处于有电状态，并 完成三种测试电源的输出。所述的输出继电器系统由42个继电器组成一个继电器阵列，完成测试过程中的相位切换和交直流的输出。本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和效果1、本实用新型将三个设备合而为一不是简单相加的关系，而是在保证设备每种功 能可靠的基础上，合理把能够公用的器件公用，节省了原材料的使用；三个设备合而为一的 体积比原单一设备稍大一点；重量比原单一设备稍重一点，只有16公斤。2、本实用新型三个设备合而为一减少了试验时携带的设备数量，减少了空间占 用，为现场试验人员减轻负担。3、本实用新型三个设备合而为一只需连接测试线即可完成三种设备所能完成的 所有试验，减少了操作人员上下变压器的次数，增加了人身安全的因素，提高工作效率，缩 短设备停电时间。4、本实用新型具有积极的社会意义，节能减排，绿色环保；停电时间缩短，创造更 多的社会效益。

图1为本实用新型电路总体框图图2为本实用新型变压器绕组直流电阻数据采集系统电路原理方框图图3为本实用新型变压器低电压短路阻抗数据采集系统电路原理方框图图4为本实用新型变压器有载分接开关特性数据采集系统电路原理方框图图5为本实用新型测试电源电路原理方框图图6为本实用新型输出继电器系统框图图7为本实用新型工作流程图。
具体实施方式
现结合附图详细描述本实用新型具体实施例。由图1示出，开关电源为整个系统提供工作电源，它输出直流5v，12v，Mv，其中 5v、12v给前台CPU、第一数据采集系统、第二数据采集系统、第三数据采集系统和测试电源 提供电源，24v给输出继电器系统提供电源；另一电源是220v或380v电源供给测试电源 使用；第一数据采集系统是为测试直流电阻而准备的数据采集系统，第二数据采集系统是 为测试低电压短路阻抗而准备的数据采集系统，第三数据采集系统是为测试有载开关而准 备的数据采集系统，它们都与前台CPU通过串口进行联系；测试电源系统为三种不同的测 试功能提供测试电源；前台CPU管理各个数据采集系统，它控制测试电源系统的切换和输 出，继电器系统相位切换并与后台计算机通讯；输出继电器系统用于切换测试相别，它与前 台CPU通过串口进行联系；后台计算机通过USB接口与前台CPU进行联系，后台计算机负责 人机交互、测试数据的显示，报告的生成等。由图2示出第一数据采集系统，它负责直流电阻所需要的数据采集，内部有六个 ad转换芯片，每个ad芯片有一个电源隔离模块，每一个ad芯片构成一个独立的电源系统， 可以采集三路直流电压，三路直流电流，每一路ad通过串口与前台CPU进行联系；ad芯片 采用ad7705，它能满足我们高精度采样的要求；电源隔离模块输出的5v电源作为ad转换 系统的工作电源，根据选择的测试功能和测试相位，切换相应的继电器来连接所测试模拟量和ad的输入端。由图3示出第二数据采集系统，它负责低电压短路阻抗所需要的数据采集，采用 16位的ad芯片ad7656，此ad芯片有六路输入，我们用其中的两路，一路采集交流电压，一 路采集交流电流，两路模拟量同步采集，通过串口与前台CPU进行联系。电源隔离模块的输 出+12v、一 12v电源作为ad转换系统的工作电源，根据选择的测试功能和测试相位，切换 相应的继电器来连接所测试的模拟量和ad的输入端。由图4示出第三数据采集系统，它负责有载开关测试所需要的数据采集，采用16 位的ad芯片ad7656，此ad芯片有六路输入，我们用其中的三路，采集有载开关测试时的三 路直流电压，通过串口与前台CPU进行联系，电源隔离模块的输出+12v、一 12v电源作为ad 转换系统的工作电源，根据选择的测试功能和测试相位，切换相应的继电器来连接所测试 的模拟量和ad的输入端。图5为总体框图中的“测试电源”，它为三种测试功能提供所需要的测试电源，包 括交流电源和三种测试电源所需的供电电源的闭锁切换系统，三种测试电源的220v供电 电源通过继电器的常开点输入，每个继电器的工作电源通过另外两个继电器的辅助节点 (常闭)供电，从而主节点闭合时，辅助节点断开，保证三种测试电源在使用时只有一种有电 能够工作，避免了测试时，其他两种电源可能的错误输出，从而保证设备、人员的安全。直流 电阻测试功能需要恒流源系统，有载开关测试需要恒流源系统，低电压短路阻抗测试功能 需要电源系统，输出继电器的工作电源与220v继电器的工作电源的是同步工作的只有用 到的继电器有电源能够工作，保证三种测试电源在使用时只有一种能够输出，保证设备、人 员的安全。图6为输出继电器系统原理框图。图中电压输入为相位切换继电器组，系统工作 是首先切换这些继电器，先使电压输入回路与电压使输入端子连接正确，测试时的模拟电 压通过它们进入装置，ad输入端继电器组根据所选择的测试功能，模拟输入切换到相应的 ad采集回路。电流输出相位切换继电器组是磁保持继电器，继电器动作完成后，继电器线圈 不加电，有很好的抗干扰作。电压回路的继电器动作完成后，切换相位切换继电器组的电流 输出相位切换继电器，使其与电流输出端子连接到需要的状态，然后根据所选择的测试功 能闭合电流继电器，若是直流电阻，则闭合直流电阻的电流继电器，若是有载开关则闭合有 载开关的电流继电器，若是短路阻抗则闭合短路阻抗的电流继电器，所有继电器切换完毕 后，就可以对变压器进行测试了。由图7可知，系统初始化单元进行系统的初始设置、系统硬件功能检验和继电器 的系统的复位，完成后进入功能选择单元，通过人机交互完成三种测试功能的选择，只能选 择三种之一，完成后进入输出继电器系统切换单元，根据所选择的测试功能和测试的相位 切换必要的继电器，完成后进入测试电源切换输出单元，根据所选择的功能切换测试电源， 完成后进入数据采集、计算单元根据所选择的功能，切换到所需要的三种ad转换系统中的 一种，完成所需要的数据采集，完成后进入生成报告单元把采集的数据通过USB接口送给 后台计算机，通过计算、分析，然后生成测试报告和完成数据存储功能，最后返回功能选择 单元。
权利要求1.一种变压器电气试验综合测试装置，主要由电源，前台CPU，输出继电器系统，数据 采集系统，测试电源和后台计算机组成，其特征在于整个装置采用一套工作电源，测试电 源系统为测试功能提供所需电源，前台CPU管理各个数据采集系统、控制测试电源系统的 切换和输出、继电器系统相位切换和交流直流输出的切换，并与后台计算机通讯，输出继电 器系统用于切换测试相别，它与前台CPU通过串口进行联系；后台计算机通过USB接口与前 台CPU进行联系，后台计算机完成人机交互工作，进行数据的管理、测试报告的输出。
2.根据权利要求1所述的变压器电气试验综合测试装置，其特征在于所述的数据采 集系统由三套数据采集系统组成，第一数据采集系统采集直流电阻所需数据，第二数据采 集系统采集低电压短路阻抗所需数据，第三数据采集系统采集有载开关测试所需数据，三 套数据采集系统都与前台CPU通过串口进行联系。
3.根据权利要求1所述的变压器电气试验综合测试装置，其特征在于所述的测试电 源系统配备闭锁切换系统保证测试电源只有一种处于有电状态，并完成三种测试电源的输 出。
4.根据权利要求1所述的变压器电气试验综合测试装置，其特征在于所述的输出继 电器系统由42个继电器组成一个继电器阵列，完成测试过程中的相位切换和交直流的输出。
专利摘要一种变压器电气试验综合测试装置，整个装置采用一套工作电源，包含CPU系统的前台处理器负责三个数据采集系统的数据采集工作，并控制继电器切换系统的工作，后台计算机完成人机交互工作，进行数据的管理、测试报告的输出。本实用新型重量轻，减少了空间占用，减少了操作人员上下变压器的次数，增加了人身安全的因素，具有提高工作效率，缩短设备停电时间，节能减排，绿色环保等优点。
文档编号G01R31/00GK201935973SQ201020695010
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者卢慧清, 周彦, 周谷亮, 周辉, 易爱军, 江福官, 蒋华勤, 陈亮 申请人:上海市电力公司, 保定市泰达电力设备有限公司