[实用新型]一种绕组变形故障识别系统的多参数获取装置

说明书

技术领域

本发明属于高压设备检测领域技术领域，特别涉及一种绕组变形故障识别系统的多参数获取装置。

背景技术

变压器是电力系统里最为重要的设备之一，一旦发生故障，会严重威胁电力系统的安全运行，并且，变压器的价格昂贵，一旦故障后不能及时维修，会给电网带来较大的经济损失。由统计资料显示，变压器故障大都由短路故障引发，而短路故障大部分由绕组变形引发，所以，如何对变压器绕组变形有效的诊断对保障电力系统的安全运行尤为重要。现有的绕组变形诊断方法有很多，最主要的方法为频率响应法，该方法已广泛工程应用，并有相应的行业标准。

频率响应法通过测量输出信号和输入正弦信号的幅值来获得频率响应曲线，然后比较得到的频响曲线和过去的频响曲线的变化来判断变压器是否发生故障。该方法能有效诊断变压器有无绕组变形故障，测量电路简单，但是该方法的重复性较差，同一设备在同一环境得到的频响曲线可能有所不同，所以有可能会出现误诊断。

为了克服可重复性低的问题，有必要提出一种多参数的绕组变形故障检测方法，但具体选择何种参数，如何将参数采集、预处理等，以符合检测之需，仍是需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种绕组变形故障识别系统的多参数获取装置，可为工控机提供必要的参数数据，具体包括试验变压器的频响信号、等效电阻和电感等，以供工控机对变压器故障状态进行综合评价。相对一般的绕组故障诊断，本发明除了测试待测设备的频响曲线外，还额外测试了待测设备的电阻和电感，所以能更准确、更全面的对待测设备的故障状态评价。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种绕组变形故障识别系统的多参数获取装置，包括：

信号发生器，用于产生频率由1kHz-1MHz变化的等幅等相位正弦信号；

信号放大电路，接所述信号发生器对其产生的信号进行放大，放大后信号输入试验变压器后进行频响实验；

信号采集卡，在所述试验变压器上采集得到频率响应信号，其输出与工控机连接；

信号衰减电路，接所述放大后信号以及频率响应信号，转换为适合单片机输入的信号，通过所述信号采集卡输入至所述工控机；

阻抗分析仪，用于检测所述试验变压器的电感，其输出与所述工控机连接；

以及

数字万用表，用于检测所述试验变压器的电阻，其输出与所述工控机连接。

所述信号发生器产生信号类型为正弦波、方波或三角波，输出信号频率范围为1uHz-20MHz，输入电平为TTL类型，信号占空比为0.1-99.9％，信号改变范围为0-100％。

所述信号放大电路由差分放大电路、不对称的推挽电路以及稳压电源电路三大部分组成，三极管VT1和VT2组成一个差分放大电路，电路的输出采用不对称互补的推挽电路，三极管VT4是共发射极电路，三极管VT6是射极输出电路，VT4和VT6是两只型号完全相同的NPN型大功率晶体管，在三极管 VT1的基极上连接一个电容C1和电阻R1，三极管VT1和推动级的VT3之间直接耦合，并采用差分放大电路抑制直接耦合电路里的零点漂移。

所述信号采集卡有4个采集通道，每通道的采样率为2GS/s，采集方式为同步方式，垂直分辨率为14bits，采集电压量程为±5V和±10V，总线传输速率为120MB/s，有效工作温度为0℃～45℃，支持板间级联、多卡同步和自动校准，符合频响信号采集的特点。

所述信号衰减电路中，输入信号由电位器P1输送到MC3340P，信号输入端和输出端均设置有RC电路，保证电路的最低截止频率不低于12Hz， CA3160缓冲器控制电压，并利用阻容平滑控制电压，MC3340P在控制电压的作用下，实现自动增益控制，保证输出信号幅度稳定，TL072的两个运放IC2A 和IC2b构成缓冲放大器，电平转换器，使输出端产生正常信号。

所述阻抗分析仪输入频率为0-5MHz，频率分辨率为1μHz，基本温度稳定性为200ppm/K，测试精度为0.05％，测量范围100nH-1H，具有MFLI锁相放大器功能以实现动态测量，解调器带宽为276μHz-206kHz，信号补偿方式包括 SO,SOL,LLL。

所述数字万用表测试范围0-40MΩ，测试误差为0.5％，运行温度为0-40 度，最高测试电压为1000伏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明为绕组变形故障识别系统提供多参数数据，供其做综合分析。