一種檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)，包括控制器2、HS3多功能信號發(fā)生器、功率放大器、第一采樣電阻、第二采樣電阻及試驗(yàn)變壓器；所述HS3多功能信號發(fā)生器的輸入端分別與控制器的輸出端、功率放大器的輸出端及試驗(yàn)變壓器中繞組的末端相連接，HS3多功能信號發(fā)生器的輸出端分別與控制器的輸入端、功率放大器的輸入端相連接，功率放大器的輸出端與試驗(yàn)變壓器中繞組的始端相連接；所述HS3多功能信號發(fā)生器的輸入端與試驗(yàn)變壓器中繞組的末端通過第一采樣電阻相連接，功率放大器的輸出端與試驗(yàn)變壓器中繞組的始端通過第二采樣電阻相連接。本發(fā)明還提供了一種檢測變壓器繞組變形的方法，采用本發(fā)明可以有效的提高檢測變壓器繞組變形的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測變壓器的系統(tǒng)及方法，具體涉及一種檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)在不斷壯大，各種電力設(shè)備的需求也越來越多。而傳統(tǒng)的電力變壓器作為系統(tǒng)中的重要設(shè)備，其故障率較高，如果一臺大型電力變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致一個地區(qū)大面積、長時(shí)間停電，造成經(jīng)濟(jì)的重大損失，也會給人們的生活帶來不便。近年有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明:變壓器繞組是其發(fā)生故障較多的部件，全國IlOkV及以上等級電力變壓器因外部短路故障造成損壞的事故達(dá)到事故總數(shù)的50%，從解體檢查情況看，絕大部分是由繞組變形引起的。因此為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的事故隱患、避免突發(fā)事故、提高變壓器運(yùn)行可靠性，開展變壓器繞組診斷方法的研究具有十分重要的意義。
[0003]目前，診斷變壓器繞組變形可分為電量及非電量兩大類手段。對于某些變壓器繞組故障(變形、移位、拉伸和絕緣距離改變等情況)，其絕緣油的成份沒有明顯改變，采用常規(guī)的色譜檢測方法來分析變壓器繞組是否變形是非常困難的；而采用吊芯的方式雖然很直觀，但是花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，而且對于內(nèi)側(cè)繞組發(fā)生變形的情況也不直觀。因此，我們基于變壓器繞組變形會導(dǎo)致其等效二端口網(wǎng)絡(luò)電感、電容等效參數(shù)發(fā)生變化這一物理規(guī)律，引出了頻率響應(yīng)法(FRA)、短路阻抗法(SCR)和低壓脈沖法(LVI)等電測量手段，這些方法已成為變壓器繞組變形診斷的主流方法。
[0004]綜合來看，目前的變壓器繞組變形測量方法中，短路電抗法判據(jù)明確，但抗干擾性差且無法診斷故障的類型和位置；而頻率響應(yīng)法測量靈敏，抗干擾性能較好，但判據(jù)不明確，診斷需要較多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的故障隱患、避免突發(fā)事故、提高變壓器運(yùn)行的安全可靠性，開展頻率響應(yīng)法結(jié)合短路電抗法檢測變壓器繞組變形的研究具有重要的意義，但這種簡單的結(jié)合仍采取各自的儀器設(shè)備，測試過程繁瑣，且未很好的將兩種方法的診斷結(jié)果結(jié)合起來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法可以有效的提高檢測變壓器繞組變形的準(zhǔn)確性。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)包括控制器、HS3多功能信號發(fā)生器、功率放大器、第一采樣電阻、第二采樣電阻及試驗(yàn)變壓器；
[0007]所述HS3多功能信號發(fā)生器的輸入端分別與控制器的輸出端、功率放大器的輸出端及試驗(yàn)變壓器中繞組的末端相連接，HS3多功能信號發(fā)生器的輸出端分別與控制器的輸入端、功率放大器的輸入端相連接，功率放大器的輸出端與試驗(yàn)變壓器中繞組的始端相連接；
[0008]所述HS3多功能信號發(fā)生器的輸入端與試驗(yàn)變壓器中繞組的末端通過第一采樣電阻相連接，功率放大器的輸出端與試驗(yàn)變壓器中繞組的始端通過第二采樣電阻6相連接。
[0009]所述控制器、HS3多功能信號發(fā)生器、功率放大器、第一采樣電阻、第二采樣電阻及試驗(yàn)變壓器之間的連接過程中均通過50 Ω的同軸電纜相連接；
[0010]所述第一采樣電阻及第二采樣電阻的電阻值均為50 Ω。
[0011]所述功率放大器為HSA4012。
[0012]相應(yīng)的，本發(fā)明所述的檢測變壓器變形的方法，包括以下步驟:
[0013]I)用戶通過控制器向HS3多功能信號發(fā)生器發(fā)出檢測指令，HS3多功能信號發(fā)生器接收所述檢測指令，并根據(jù)檢測指令產(chǎn)生正弦掃頻信號，正弦掃頻信號經(jīng)過功率放大器放大、第二采樣電阻后輸入到試驗(yàn)變壓器中繞組的始端；
[0014]2)所述HS3多功能信號發(fā)生器通過第二采樣電阻及第一采樣電阻同時(shí)采集試驗(yàn)變壓器中繞組始端的電壓信號及末端的電壓信號，并存儲繞組始端的電壓信號及末端的電
壓號，再根據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器(2)、HS3多功能信號發(fā)生器(I)、功率放大器(4)、第一采樣電阻(5)、第二采樣電阻(6)及試驗(yàn)變壓器(3)； 所述HS3多功能信號發(fā)生器(I)的輸入端分別與控制器(2)的輸出端、功率放大器(4)的輸出端及試驗(yàn)變壓器⑶中繞組的末端相連接，HS3多功能信號發(fā)生器⑴的輸出端分別與控制器(2)的輸入端、功率放大器(4)的輸入端相連接，功率放大器(4)的輸出端與試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的始端相連接； 所述HS3多功能信號發(fā)生器(I)的輸入端與試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的末端通過第一采樣電阻(5)相連接，功率放大器(4)的輸出端與試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的始端通過第二采樣電阻(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制器(2)、HS3多功能信號發(fā)生器(I)、功率放大器(4)、第一采樣電阻(5)、第二采樣電阻(6)及試驗(yàn)變壓器(3)之間的連接過程中均通過50 Ω的同軸電纜相連接； 所述第一米樣電阻(5)及第二米樣電阻(6)的電阻值均為50 Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測變壓器繞組變形的系統(tǒng)，其特征在于，所述功率放大器(4)為 HSA4012。
4.一種檢測變壓器變形的方法，基于權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，包括以下步驟: 1)用戶通過控制器(2)向HS3多功能信號發(fā)生器(I)發(fā)出檢測指令，HS3多功能信號發(fā)生器(I)接收所述檢測指令，并根據(jù)檢測指令產(chǎn)生正弦掃頻信號，正弦掃頻信號經(jīng)過功率放大器⑷放大、第二采樣電阻(6)后輸入到試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的始端； 2)所述HS3多功能信號發(fā)生器(I)通過第二采樣電阻6及第一采樣電阻(5)同時(shí)采集試驗(yàn)變壓器(3)中繞組始端的電壓信號及末端的電壓信號，并存儲繞組始端的電壓信號及末端的電壓信號，再根據(jù)《 =1^^1=1 SOxU^SO |=50x J|Ui: —2X|^|XCOS0 + 1計(jì)算各頻率點(diǎn)處
I 2V 2V 22試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的短路阻抗值，其中(力試驗(yàn)變壓器(3)中繞組始端的電壓向量，G為試驗(yàn)變壓器(3)中繞組末端的電壓向量，ζ代表繞組的末端電流向量，Θ為[^與匕向量的夾角，然后再將各頻率點(diǎn)處試驗(yàn)變壓器(3)繞組的短路阻抗值輸入到控制器(2)中； 3)控制器(2)接收所述各頻率點(diǎn)處試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的短路阻抗值，并根據(jù)各頻率點(diǎn)處試驗(yàn)變壓器(3)中繞組的短路阻抗值繪制短路阻抗曲線，再根據(jù)繪制的短路阻抗曲線觀察變壓器中繞組的變形情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測變壓器變形的方法，其特征在于，步驟I)中所述正弦掃頻信號的頻率為500Ηζ-1ΜΗζ。
【文檔編號】G01R31/06GK103743993SQ201310485482
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】汲勝昌, 梁笑塵, 劉勇 申請人:西安交通大學(xué)