[发明专利]变压器线圈匝间短路智能测试器

说明书

技术领域

本发明涉及短路检测领域，尤其涉及一种在变压器线圈绕制过程中检测并绕的相邻匝间是否发生短路的变压器线圈匝间短路智能测试器。

背景技术

变压器线圈加工制作是电力变压器生产制造过程中至关重要的环节之一，在线圈绕制过程中对线匝外绝缘的保护和检查是十分关键的，及时发现线匝外绝缘的损伤，可以有效提高工作效率，保证对变压器生产质量的管控。

目前，市场上还没有任何一种设备可以对变压器线圈绕制过程中因绝缘破损导致线匝间短路进行检测，对线圈匝间短路的检测只能在变压器生产组装完成后，进行短路试验时才能发现，甚至较小的短路故障不能被发现。发现匝间短路后，需要对变压器吊罩、拆卸，重新绕制线圈，费时费力，大大降低了生产效率、增加了生产成本；未发现的短路故障，可能对变压器的运行寿命和供电安全造成影响。

另外，线圈绕制是在具有升降功能的模具平台上进行的，现在有种短路检测装置是固定在线匝起头位置，随着绕制工序的进行，短路检测装置随线圈模具下降，虽然设计有声音报警，但是操作人员不方便观察到发生短路的具体线匝位置。

发明内容

    针对上述问题，本发明提供了一种变压器线圈匝间短路智能测试器，能在线圈绕制过程中实时监测线匝绝缘破坏造成的匝间短路故障。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种变压器线圈匝间短路智能测试器，包括控制模块、巡检模块、声光报警模块和供电模块，控制模块包括一单片机，其输入端连接供电模块，输出端连接声光报警模块；巡检模块包括至少一个与单片机输出端连接的继电器控制电路，单片机输入端设有至少两个用于接入线匝的接线端子，继电器控制电路另一端连接对应接线端子，用于为相应线匝施加测试电压。线圈绕制过程中，每一个独立线匝通过引线线夹接入单片机的接线端子，每增加一个新的线匝，则将新增线匝接入新的接线端子。变压器绕组线匝短路发生在相邻的2个线匝之间，一旦2个线匝发生短路，两者的电位是相同的，同为高电平或同为低电平。要检测相邻线匝是否短路，通过单片机控制相应节点的继电器闭合为其中一根线匝加压，同时检测相邻线匝对应接线端子的电平等级，如果为高电平，那么这两个相邻线匝短路，如果为低电平，则不短路，从而判断短路发生位置。每次加压，只能向一根线匝加压，避免出现误判现象。单片机周期性的控制继电器通断，继电器接通，相应线匝加压，再循环扫描各线匝的电平信号，根据电平高低判断相邻线匝是否发生短路，将短路信息编码保存并控制声光报警模块显示短路故障发生位置，并声音提示发生短路故障。

考虑工作现场的工装环境和操作人员方便操作，在绕线机控制台旁放置故障信息显示终端，该显示终端接收短路测试器发送的短路信号，解析并在显示器上显示发生短路故障的线匝编号，并灯光报警提示。为实现信号的无线传输，适应工装环境需求，上述装置还包括一与控制模块连接的无线收发模块，用于将短路信息发送给管理系统的显示终端并接收管理系统发来的控制指令。控制模块保存短路信息编码后，驱动无线收发模块向显示终端发送短路信息。

近距离无线信号传输技术已经相当成熟，包括GPRS、Zigbee、无线射频等产品，为适应短距离传输和现场的环境，所述的无线收发模块为Zigbee无线模块。

进一步，上述装置还包括一电源电量监测模块，其一端与控制模块连接，另一端与供电模块连接，用于监测电源电量。所述的电源电量监测模块包括AD采样电路、基准比对电路和电量指示电路，AD采样电路与供电模块连接，采集电源电压信号，发给基准比对电路与标准值比较，由电量指示电路发出报警信号。当电源电压低于标准值时，报警提示电池电量不足。设定的标准值要留有一定的余量，保证在提示电量不足后，还能维持电路工作一段时间。

本发明有益效果如下：

（1）、本发明针对并绕变压器线圈绕制过程设计，能在绕制过程中及时检测线匝间短路故障，并声光报警显示短路线匝位置，发现问题及时更换，节省了人力物力成本，提高了生产效率。

（2）、基于Zigbee无线数据发射接收模块传输数据，可在生产车间实现测量数据200米范围内可靠有效传输，便于实现对操作人员、生产管控人员对故障的处理和管控，可作为生产自动化系统的数据采集终端和信息传输中转站。

（3）、具有电源电量监测功能，能及时发现供电不足，提醒更换电池。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明实施方式的电路原理图；

图3是本发明实施方式电源电量监测模块的电路原理图；