[实用新型]一种变压器绕组变形故障检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高压电力设备检测装置领域，具体涉及一种变压器故障检测装置。

背景技术

变压器作为电网的重要组成部分，对电网的安全运行尤为重要。

近些年来，相关学者针对变压器故障检测提出了很多方法，典型的有谐波阻抗法、短路阻抗法、超声波法、低压脉冲法、频率响应法和振动频响法等。在这些方法里，频率响应法是应用最为广泛、效果最为理想的一种，并且该方法已有了相关国家标准（《DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析法》）和国际标准，并在电网公司里有了配套检测设备（变压器绕组变形测试仪）。

频率响应法测试原理（载自见《DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析法》第2页）是：在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感 (互感)、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数 H (jw)) 描述，参见本说明书附图1所示。如果绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数 H (jw)) 的零点和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。

用频率响应分析法检测变压器绕组变形，是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的差异，判断变压器可能发生的绕组变形。

现有技术中，采用频率响应法的测试结构示意图参见本说明书附图2所示。但现有的频率响应法的使用虽然较为有效，但测试信号容易受到各种不确定因素的影响，例如，测试信号对导线所具有杂散电容异常敏感，当杂散电容发生变化时，频响曲线易发生明显变化，从而引发误诊断。即使用同一检测设备测试同一台变压器，当测试所用的信号传输线（导线）的分布走向发生变化时，就会导致导线的杂散电容发生变化，从而使得测得的频响曲线发生变化，影响测试准确性。

基于此，申请人考虑设计一种结构可靠合理，检测更为准确的变压器绕组变形故障检测装置。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构可靠合理，检测更为准确的变压器绕组变形故障检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种变压器绕组变形故障检测装置，包括信号发生器、信号采集卡和工控机；所述信号发生器用于输出正弦波激励源；

所述信号采集卡具有两个输入接口和一个输出接口，且所述信号采集卡的两个输入接口中的一个为用于与待测变压器绕组的输入端相连接的激励接口，另一个为用于与待测变压器绕组的输出端相连接的检测接口；所述信号采集卡的输出接口用于输出待测变压器绕组的幅频响应曲线；

所述工控机用于显示出幅频响应曲线；其特征在于：

还包括信号采集发射模块和信号接收模块；

所述信号采集发射模块包括模数转换电路、衰减电路、信号采集用单片机、信号发射用功放电路和信号发射天线；所述模数转换电路的输入端口采用通信线缆与所述信号采集卡的输出接口相连接，所述模数转换电路的输出端口与所述衰减电路的输入端口相连接，所述衰减电路的输出端口与所述信号采集用单片机的输入引脚相连接，所述信号采集用单片机的输出引脚与所述信号发射用功放电路的输入端口相连接，所述信号发射用功放电路的输出端口与所述信号发射天线相连接；

所述信号接收模块包括信号接收天线、信号接收用功放电路、检波电路和信号接收用单片机；所述信号接收天线与所述信号发射天线无线耦合相连，所述信号接收天线的输出端口与所述信号接收用功放电路的输入端口相连接，所述信号接收用功放电路的输出端口与所述信号接收用单片机的输入引脚相连接，所述信号接收用单片机的输出引脚与所述工控机的输入端口相连接。

本实用新型的变压器绕组变形故障检测装置的工作过程为：

首先，通过现有的的频响法采集到幅频响应曲线（信号）以后，输出信号到模数转换电路，经模数转换后再输出信号到衰减电路，信号衰减到正常大小后输入单片机。

然后，再由单片机输出信号到功放电路输入端口，功率放大后的信号输出到天线，以电磁波形式发射出信号后，通过电磁感应在接收端的天线感应电流信号，感应出的电流信号后经功放电路放大后，解调后输入到单片机里，单片机再把信号输入到工控机里分析。

本实用新型的变压器绕组变形故障检测装置的工作原理为：