一種用于評估變壓器剩磁檢測方法的平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于變壓器剩磁檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于評估變壓器剩磁檢測方法的平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]在變壓器發(fā)生故障二次投運(yùn)前，須進(jìn)行一系列的直流試驗(yàn)，所加激勵通常會使鐵芯進(jìn)入磁滯飽和區(qū)從而在退磁后產(chǎn)生剩磁，這也是造成變壓器剩磁的主要原因。剩磁會引起變壓器重合閘時的暫態(tài)過電流，即勵磁涌流，最大可達(dá)額定電流的6?8倍，可能導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作，線路跳閘甚至用電設(shè)備燒毀等后果。因此，實(shí)現(xiàn)變壓器的剩磁檢測進(jìn)而為消磁提供依據(jù)對于維護(hù)電網(wǎng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
[0003]現(xiàn)階段的變壓器剩磁檢測方法大致可歸為三類:(1)運(yùn)算模擬法，基于Stoner-ffoIhfarth> Globus、Jiles-Atherton 和 Preisach 等經(jīng)典的鐵磁滯模型，結(jié)合變壓器掉電前工作點(diǎn)信息推導(dǎo)計(jì)算剩磁量；(2)電路提取法，該方法的基礎(chǔ)是通過設(shè)計(jì)配置變壓器原副邊的激勵與負(fù)載，然后經(jīng)一定的數(shù)據(jù)處理得到剩磁值，包括積分電路、半波交流回路等設(shè)計(jì)；(3)磁滯特征法，主要是利用基本磁化曲線及主、次回環(huán)等各磁滯回線特征及它們的相互關(guān)系，施加特定激勵，根據(jù)響應(yīng)直接查出或算出剩磁值，包括斜率相似法、分段相似法及交流作差法等。此外，近年來還出現(xiàn)了漏磁漏感推算法等其他新式檢測方法。
[0004]不論是采用交流消磁還是直流消磁，要想用最小能耗在短時間內(nèi)消除剩磁，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的消磁波形，對剩磁值的測量精度都有較高要求。而運(yùn)算模擬法中的模型誤差、舍入誤差，電路提取法中的器件容差、數(shù)據(jù)誤差以及磁滯特征法中的相似性失真等都會影響剩磁值的測量結(jié)果，甚至導(dǎo)致某些情況下的結(jié)果失效。因此，有必要判定目前變壓器各種剩磁檢測方法的有效性，即判斷其測量數(shù)據(jù)是否足夠準(zhǔn)確，檢測值與剩磁真值之間的誤差是否在允許范圍之內(nèi)。為此，需要建立一套針對變壓器剩磁檢測方法的評估平臺，以便確定一種較為準(zhǔn)確、有效的剩磁檢測方法在實(shí)際中推廣使用。
[0005]目前，國內(nèi)尚缺乏關(guān)于變壓器剩磁檢測有效性評估的系統(tǒng)化方法及實(shí)驗(yàn)平臺，這給實(shí)際中選擇合適方法來檢測剩磁帶來不便。由于剩磁檢測方法失效使檢測數(shù)據(jù)有誤或精度不高，導(dǎo)致其不能如實(shí)反映當(dāng)前變壓器鐵芯內(nèi)的剩磁狀況，不利于重合閘時變壓器遭遇勵磁涌流的預(yù)警與診斷。因此，有必要開發(fā)相應(yīng)的方法和設(shè)備，判斷所用剩磁檢測方法是否正確可靠，檢測數(shù)據(jù)是否精確有效。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種操作簡單、可靠性高的用于評估變壓器剩磁檢測方法的平臺。
[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:包括立式安裝于實(shí)驗(yàn)臺上的變壓器以及與變壓器的副邊端口連接的數(shù)字示波器，該變壓器的原邊端口與直流電源相連，在變壓器上開設(shè)有用于固定屏蔽層的氣隙；
[0008]所述的屏蔽層上設(shè)有開口，在該開口安插有用于采集變壓器磁感應(yīng)強(qiáng)度信號的霍爾探頭；
[0009]所述的霍爾探頭與高斯計(jì)連接，所述的數(shù)字示波器與高斯計(jì)連接，數(shù)字示波器與上位機(jī)連接。
[0010]所述的變壓器采用環(huán)形變壓器，該環(huán)形變壓器的鐵芯采用型號為35Q155硅鋼材料，所述的環(huán)形變壓器截面為矩形，外徑為D = 100mm,內(nèi)徑為d = 50mm，高度為h = 32mm，所開設(shè)的氣隙寬度為Ig = Imm ;
[0011]所述的變壓器的功率等級為S = 8VA，原邊端口額定電壓為U1= 220V，副邊端口額定電壓為U2= 20V，原邊端口繞組匝數(shù)為N1= 772匝，副邊端口匝數(shù)為N2= 74匝。
[0012]所述的霍爾探頭采用型號為MCHD801F高精度橫向探頭，該霍爾探頭的長度為4cm，厚度為0.8mm，寬度為2mm，有源區(qū)直徑為0.15mm。
[0013]所述的高斯計(jì)采用型號為CH-1600型全數(shù)字臺式高斯計(jì)；
[0014]所述的數(shù)字示波器型號為Gwinstek⑶S-3254四通道示波器；
[0015]所述的上位機(jī)為基于Windows操作系統(tǒng)或Iinux操作系統(tǒng)的上位機(jī)。
[0016]所述的屏蔽層通過單層的23ZH100娃鋼材料制成，該屏蔽層呈帶有開口的矩形框，且屏蔽層的壁厚為T = 0.23mm，長邊為50mm，寬邊為32mm，開口 2.5mm，高度0.9mm。
[0017]所述的屏蔽層通過焊接固定于變壓器的氣隙中。
[0018]所述的數(shù)字示波器通過RS232通信與上位機(jī)連接。
[0019]所述的直流電源輸出的直流電流Is彡2.05A。
[0020]所述的變壓器的副邊端口通過RC積分器連接至數(shù)字示波器。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過對變壓器原邊端口進(jìn)行充磁，使變壓器產(chǎn)生不同大小及方向的剩磁，通過高斯計(jì)讀取變壓器剩磁準(zhǔn)確值，并將讀取的剩磁準(zhǔn)確值與現(xiàn)有變壓器剩磁檢測方法得到的剩磁值進(jìn)行比較，得剩磁檢測結(jié)果的相對誤差，當(dāng)該相對誤差小于誤差容許值時，則現(xiàn)有變壓器剩磁檢測方法有效，本實(shí)用新型通過數(shù)字示波器將變壓器鐵芯的整個磁化過程記錄傳遞給上位機(jī)，本實(shí)用新型操作簡單、可靠，能夠用于評估某剩磁檢測方法或理論的有效性，從而有助于實(shí)際中選用合適的剩磁檢測法投入現(xiàn)場使用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的環(huán)形變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的屏蔽層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]其中，I一變壓器，2一屏蔽層，3一霍爾探頭，4一尚斯計(jì)，5一上位機(jī)，6一數(shù)字不波器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0027]參見圖1至圖3，本實(shí)用新型包括立式安裝于實(shí)驗(yàn)臺上的變壓器I以及與變壓器I的副邊端口通過RC積分器連接至數(shù)字示波器6，該變壓器I的原邊端口與直流電源相連，直流電源輸出的直流電流Is彡2.05A，在變壓器I上開設(shè)有用于固定屏蔽層2的氣隙，該氣隙截面與實(shí)驗(yàn)臺水平面平行，該屏蔽層2通過焊接固定在變壓器I的氣隙中；
[0028]屏蔽層2通過單層的23ZH100硅鋼材料制成，該屏蔽層2呈帶有開口的矩形框，且屏蔽層2的壁厚為T = 0.23mm，長邊為50mm，寬邊為32mm，開口 2.5mm，高度0.9mm，在該開口安插有用于采集變壓器I磁感應(yīng)強(qiáng)度信號的霍爾探頭3 ;
[0029]霍爾探頭3與高斯計(jì)4連接，數(shù)字示波器6的探頭連接至高斯計(jì)4后面板的模擬電壓輸出BNC接口處，數(shù)字示波器6通過RS232通信與上位機(jī)5連接。
[0030]本實(shí)用新型的變壓器I采用環(huán)形變壓器，該環(huán)形變壓器的鐵芯采用型號為35Q155娃鋼材料，環(huán)形變壓器截面為矩形，外徑為D = 100mm,內(nèi)徑為d = 50mm，高度為h = 32mm，所開設(shè)的氣隙寬度為Ig = Imm ;
[0031]變