專利名稱：配電變壓器容量測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于配電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于測試6kV配電變 壓器和10kV配電變壓器的實(shí)際容量的測試裝置。
背景技術(shù)：
在一些國家，例如中國，電價是由電度電價和基本電價兩部分構(gòu)成的。工 商業(yè)及其它用戶中受電變壓器容量在100千伏安或用電設(shè)備裝接容量100千瓦 及以上的用戶，實(shí)行兩部制電價。小于100千伏安的實(shí)行單一電度電價。由于
兩部制電價中有一部分電價是由變壓器容量確定的，因此，有不法分子為牟取 不正當(dāng)利益，使用實(shí)際容量與銘牌所示容量不符合的變壓器，或偷換銘牌，或 定做非標(biāo)準(zhǔn)容量變壓器等手段，達(dá)到少交電費(fèi)的目的，給國家和電網(wǎng)企業(yè)造成 嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，危害了供電企業(yè)的正常運(yùn)行。為防止此類竊電行為，須得有 一個可以準(zhǔn)確測試和診斷變壓器實(shí)際容量的測試裝置。而目前這類測試裝置在 市場上很難找到，即或有，也是一些準(zhǔn)確性得不到保證，測試結(jié)果難以令人信 服的器件。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)象和技術(shù)上存在的缺陷，提
供--種配電變壓器容量測試裝置，使用該裝置可準(zhǔn)確地測試和診斷變壓器的實(shí) 際容量，從而為防止不法分子使用種種不法手段竊電或少交電費(fèi)來損害國家和 供電企業(yè)的利益提供保障。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，所述配電變壓器容量測試裝置，如圖1 2 所示，由電源系統(tǒng)1、傳感器2、 A/D采集芯片3、單片機(jī)4、觸摸屏5及打印 機(jī)6組成。其中所述A/D采集芯片3、觸摸屏5及打印機(jī)6直接電連接單片機(jī)4。 而A/D采集芯片3的輸入端電接所述傳感器2的輸出端。所述電源系統(tǒng)1與該 傳感器2電連接并為之提供電能。
上述電源系統(tǒng)1由蓄電池和逆變系統(tǒng)組成，能夠穩(wěn)定輸出三相對稱交流信 號用于對變壓器的高壓側(cè)進(jìn)行加壓測試。上述傳感器2的作用主要是實(shí)現(xiàn)電壓 電流信號的轉(zhuǎn)換，將電壓電流信號轉(zhuǎn)化成采集芯片采樣范圍內(nèi)的信號，該傳感
器2 —般以采用維博公司的高性能電壓電流隔離傳感器為好。而所述A/D采集 芯片3 —般采用MAX公司的MAX197型芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，該芯片可進(jìn)行8 通道同步采集。信號處理部分即所述單片機(jī)4主要用來對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行有效值 計(jì)算、容量計(jì)算及其判別。信號處理芯片一般采用華邦公司的W77E58型單片 機(jī)。而所述觸摸屏5實(shí)為液晶顯示部分。該顯示部分采用可同時實(shí)現(xiàn)顯示與類 鍵盤操作的觸摸屏。
由此構(gòu)成的本實(shí)用新型使用時，可參照下述配電變壓器容量測試方法即三 相變壓器的額定容量計(jì)算公式計(jì)算
注式中S^為變壓器的額定容量；仏為變壓器的額定電壓(線電壓， 如Uab); 1、為額定電流，即某一線上的電流ia。式中U、大小為10kV或6KV，為
固定值，計(jì)算變壓器額定容量的核心任務(wù)是計(jì)算變壓器的額定電流In僮。
由變壓器的短路阻抗的定義可知，短路阻抗大小Zk，其值等于變壓器原方
加電壓，副方短路電流達(dá)到額定電流時，原方電壓與額定電壓的比值。艮卩 Z^U"Ue (2)
注式中U,為副方短路時，短路電流達(dá)到額定值時，原方電壓大小。
仏.為額定電壓。
此外，進(jìn)行短路試驗(yàn)時，變壓器處于線性區(qū)域，變壓器原方所加的電壓大 小與原方電流大小成正比，即變壓器原方所加的電壓越大，原方的電流就越大 即
<formula>formula see original document page 4</formula>(3)
注式中"為短路電流為額定值時之原方電壓大小；I,為短路電流為 額定值時之原方電流的大小；IV為短路電流為某一值時的原方電壓大小；L'
為短路電流為某一值時的原方電流的大小。這樣原方的額定電流
<formula>formula see original document page 4</formula>(4)
將(4)代入到容量計(jì)算公式(1)中，有額定容量為<formula>formula see original document page 4</formula> (5)
上式中，uN ， ur， I,'均為己知量，而U,是額定短路試驗(yàn)時電壓值，
不能直接測量，由變壓器的阻抗電壓定義U,二UNXUk，(式中Uk為阻抗電壓， 其大小等于短路阻抗的大小，按照中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB6451.1 5-86《三相油浸式電 力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》為4.5%或4%，以及GB 10228-1997《干式電力變 壓器技術(shù)參數(shù)和要求》為6%或4%)艮P:
SN= ^UNXUNXUk/Urxi,' (6)
例如進(jìn)行短路試驗(yàn)時，在某一工況下，測量原方電壓為200V，電流為 11.55A，則容量為SN二 1.732 X 10000X 10000 X4%/200X 11.55 =400092VA。 即該變壓器的對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)額定容量為400kVA。
因此，短路試驗(yàn)中，可以在原方加壓，直至副方電流達(dá)到非額定短路電流 時，讀取U,'和I,'，即可計(jì)算出額定容量。
本實(shí)用新型的有益效果是
1) 采用變壓器阻抗電壓法測試配電變壓器的額定容量，準(zhǔn)確率高；
2) 能有效測試干式和油浸式兩種類型的配電變壓器額定容量；
3) 采用線性比擬法進(jìn)行容量測試工作，不需要在額定短路電流條件下 試驗(yàn)，對電源容量要求小，測試電源容量只需要30VA;
4) 同步采樣和計(jì)算，測試精度達(dá)到0.2級，且保證裝置容量判定準(zhǔn)確
率100%;
5) 集采樣、打印于一體，同時融入觸摸屏技術(shù)，因此本裝置體積小， 使用方便。


圖1為本實(shí)用新型一個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，圖中標(biāo)示為
1— 電源系統(tǒng)，
2— 傳感器，
3— A/D采集芯片， 4一單片機(jī)，
5— 觸摸屏，
6— 打印機(jī)。
具體實(shí)施方式

參見圖1所示本實(shí)用新型配電變壓器容量測試裝置一個具體的實(shí)施例，該
實(shí)施例的電源系統(tǒng)采用日本松下公司產(chǎn)LC-R127R2型容量為7.2Ah電池，常規(guī) 箱體式設(shè)計(jì)，主要由方波發(fā)生器，二階低通濾波，移相電路和功率放大電路， 免維護(hù)電池，DC/DC變換，逆變板組成，主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)三相對稱交流輸出， 設(shè)有電源接線柱，接線柱分10A與0.5A兩個檔位，接線時，10AIN/0.5AIN采 用黃綠紅分別接電源系統(tǒng)的A、 B、 C輸出，OUT接至變壓器的A、 B、 C相端 子上。測試時，電源插孔接普通220V交流電源，如現(xiàn)場無電源，可接電源系統(tǒng) 之蓄電池的220V輸出，通過測試系統(tǒng)后，再接變壓器的高壓側(cè)，變壓器3的低 壓側(cè)三相短路即可；內(nèi)置傳感器2，采用中國四川維博公司產(chǎn)PT51C002型 75V/3.5V電壓傳感器和CT53C902型5A/3.5V電流傳感器，傳感器2將信號轉(zhuǎn) 換成5V以內(nèi)的交流信號，接至A/D采集芯片3，該A/D采集芯片3采用美國 MAX公司產(chǎn)MAX197型采集芯片；該實(shí)施例的單片機(jī)4采用美國華邦公司產(chǎn) W77E58型微處理芯片。該單片機(jī)4對每個通道每周期同步采集32點(diǎn)離散數(shù)據(jù) 后，按照上述計(jì)算方式計(jì)算出有效值和變壓器的實(shí)際容量顯示在觸摸屏5上， 診斷計(jì)算結(jié)果通過打印機(jī)6打印輸出。上述觸摸屏5采用中國深圳松山公司產(chǎn) CA320240F型320X240點(diǎn)陣觸摸屏。而打印機(jī)6則為中國深圳新榮達(dá)公司產(chǎn) MP-D16-SN型打印機(jī)。
上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的配電變壓器容量測試裝置，經(jīng)試制試用被證明效 果良好，使用方便、安全可靠，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求1、一種配電變壓器容量測試裝置，其特征是，它由電源系統(tǒng)(1)、傳感器(2)、A/D采集芯片(3)、單片機(jī)(4)、觸摸屏(5)及打印機(jī)(6)組成，其中所述A/D采集芯片(3)、觸摸屏(5)及打印機(jī)(6)電連接單片機(jī)(4)，A/D采集芯片(3)的輸入端電接所述傳感器(2)的輸出端，所述電源系統(tǒng)(1)與該傳感器(2)電連接。
專利摘要一種配電變壓器容量測試裝置，由電源系統(tǒng)(1)、傳感器(2)、A/D采集芯片(3)、單片機(jī)(4)、觸摸屏(5)及打印機(jī)(6)組成，其中A/D采集芯片(3)、觸摸屏(5)及打印機(jī)(6)電接單片機(jī)(4)，A/D采集芯片(3)的輸入端電接傳感器(2)的輸出端，電源系統(tǒng)(1)與傳感器(2)電接。本裝置的有益效果是1)測試配電變壓器額定容量的準(zhǔn)確率高；2)能有效測試干式和油浸式兩類配電變壓器額定容量；3)不需在額定短路電流條件下試驗(yàn)，電源容量要求?。?)測試精度0.2級，準(zhǔn)確率100％；5)裝置體積小，使用方便。
文檔編號G01R29/20GK201069459SQ20072006402
公開日2008年6月4日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者張紅先, 針 方, 波 李, 陸佳政 申請人:湖南省電力公司試驗(yàn)研究院