一种独立测试变压器短路阻抗测试装置的制作方法

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1.本实用新型涉及一种独立测试变压器短路阻抗测试装置。


背景技术：

2.变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等；在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势；此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理，变压器就是一种利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗的器件。
3.根据相关文件的规定，110kv及以上电压等级变压器在遭受出口短路、近区多次短路后，应做低电压短路阻抗测试，并与原始记录进行比较，同时应结合短路事故冲击后的其他电气试验项目进行综合分析，以判断变压器是否存在故障和正常投运。
4.而现有变压器短路阻抗测试装置在对变压器进行测试的过程中，测试功能和接线方式较为单一，不能适用于不同类型的变压器检测和测试，导致测试结果存在较大的偏差，精准度不够；同时，现有短路阻抗测试装置上的功能组件类型较少，无法适用于多种不同的应用场景，实用性较差，当测试现场无三相电源时不能进行短路阻抗测试。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种独立测试变压器短路阻抗测试装置，结构设计合理，基于控制器的集成控制作用，配合多类型的电气元件和连接线路，能够适用于不同种类变压器的测试，提升变压器阻抗测试结果的精准度和测试实用性；同时，还可以根据应用场景的差异来采用不同类别的电气连接线路，适用范围广，功能强大，减轻了工作人员的劳动强度，提高了整体工作效率，解决了现有技术中存在的问题。
6.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
7.一种独立测试变压器短路阻抗测试装置，包括壳体，在壳体上设有电源输入端子和测试端子，所述电源输入端子用于连接单向电源以调节电源输入，所述测试端子用于连接待测试的变压器，所述测试端子包括电流测试端子和电压测试端子；在壳体上设有rs232接口和usb接口，所述rs232接口为通讯接口将测试数据进行传输，所述usb接口用于插入u盘将测试数据存储到u盘；在壳体上设有热敏打印机，所述热敏打印机用于将测试数据打印出来；在壳体上设有触摸屏和散热器，所述触摸屏用于显示测试数据并进行触控操作和参数输入，所述散热器用于降低装置的整体温升；在壳体内设有控制器，所述控制器通过导线与电源输入端子、测试端子、rs232接口、usb接口、热敏打印机、触摸屏和散热器分别对应电气相连。
8.在壳体上还设有与散热器相配合的散热通孔，在壳体上还设有电源开关和接地柱。
9.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与电源输入端子相连，所述控制器通过十六号引脚与测试端子相连；所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与散热器相连，所述控制器通过三十号引脚与热敏打印机相连，所述控制器通过三十三号引脚与触摸屏相连，所述控制器通过三十八号引脚与usb接口相连，所述控制器通过三十九号引脚与rs232接口相连。
10.所述散热器的型号为tc4427，在散热器上设有8个引脚，所述散热器通过二号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述散热器通过四号引脚与控制器的二十一号引脚相连；在散热器的五号引脚上设有相并联的第一电阻和第二电阻，在第二电阻上连接有mos管，在mos管上设有散热风扇。
11.在单向电源和测试端子之间还连接有电压互感器和电流互感器。
12.本实用新型采用上述结构，通过电源输入端子连接单向电源以调节电源输入，通过测试端子和连接线路来连接待测试的变压器；通过rs232接口作为通讯接口将测试数据进行传输，通过usb接口来插入u盘将测试数据存储到u盘；通过热敏打印机将测试数据打印出来，通过触摸屏显示测试数据并进行触控操作和参数输入，具有精准高效、操作简便的优点。
附图说明：
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图2为本实用新型的控制原理图。
15.图3为本实用新型的控制器的电气原理图。
16.图4为本实用新型的散热器的电气原理图。
17.图5为本实用新型的单相变压器的直接接线图。
18.图6为本实用新型的单相变压器的电压、电流互感器接线图。
19.图7为本实用新型的变压器高压侧加压测试的直接接线图。
20.图8为本实用新型的变压器高压侧加压测试的电压、电流互感器接线图。
21.图9为本实用新型的三绕组变压器的直接接线图。
22.图中，1、壳体，2、电源输入端子，3、测试端子，4、rs232接口，5、usb接口，6、热敏打印机，7、触摸屏，8、散热通孔，9、电源开关，10、接地柱。
具体实施方式：
23.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
24.如图1-9中所示，一种独立测试变压器短路阻抗测试装置，包括壳体1，在壳体上设有电源输入端子2和测试端子3，所述电源输入端子2用于连接单向电源以调节电源输入，所述测试端子3用于连接待测试的变压器，所述测试端子3包括电流测试端子和电压测试端子；在壳体1上设有rs232接口4和usb接口5，所述rs232接口4为通讯接口将测试数据进行传输，所述usb接口5用于插入u盘将测试数据存储到u盘；在壳体1上设有热敏打印机6，所述热敏打印机6用于将测试数据打印出来；在壳体1上设有触摸屏7和散热器，所述触摸屏7用于显示测试数据并进行触控操作和参数输入，所述散热器用于降低装置的整体温升；在壳体1
内设有控制器，所述控制器通过导线与电源输入端子2、测试端子3、rs232接口4、usb接口5、热敏打印机6、触摸屏7和散热器分别对应电气相连。
25.在壳体1上还设有与散热器相配合的散热通孔8，在壳体1上还设有电源开关9和接地柱10。
26.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与电源输入端子相连，所述控制器通过十六号引脚与测试端子相连；所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与散热器相连，所述控制器通过三十号引脚与热敏打印机相连，所述控制器通过三十三号引脚与触摸屏相连，所述控制器通过三十八号引脚与usb接口相连，所述控制器通过三十九号引脚与rs232接口相连。
27.所述散热器的型号为tc4427，在散热器上设有8个引脚，所述散热器通过二号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述散热器通过四号引脚与控制器的二十一号引脚相连；在散热器的五号引脚上设有相并联的第一电阻和第二电阻，在第二电阻上连接有mos管，在mos管上设有散热风扇。
28.在单向电源和测试端子3之间还连接有电压互感器和电流互感器。
29.本实用新型实施例中的一种独立测试变压器短路阻抗测试装置的工作原理为：基于控制器的集成控制作用，配合多类型的电气元件和连接线路，能够适用于不同种类变压器的测试，提升变压器阻抗测试结果的精准度和测试实用性；同时，还可以根据应用场景的差异来采用不同类别的电气连接线路，适用范围广，功能强大，减轻了工作人员的劳动强度，提高了整体工作效率。
30.对于三相短路阻抗的测量，主要是通过显示三相电压、三相电流和三相功率，自动计算出变压器折算到额定温度、额定电流下的阻抗电压百分比，以及与铭牌阻抗的误差百分比；对于单相变压器的短路阻抗，多采用直接测量的方式。
31.在整体方案中，主要包括壳体1，在壳体1上设有电源输入端子2和测试端子3，所述电源输入端子2用于连接单向电源以调节电源输入，所述测试端子3用于连接待测试的变压器，所述测试端子3包括电流测试端子和电压测试端子；在壳体1上设有rs232接口4和usb接口5，所述rs232接口4为通讯接口将测试数据进行传输，所述usb接口5用于插入u盘将测试数据存储到u盘；在壳体1上设有热敏打印机6，所述热敏打印机6用于将测试数据打印出来；在壳体1上设有触摸屏7和散热器，所述触摸屏7用于显示测试数据并进行触控操作和参数输入，所述散热器用于降低装置的整体温升；在壳体1内设有控制器，所述控制器通过导线与电源输入端子2、测试端子3、rs232接口4、usb接口5、热敏打印机6、触摸屏7和散热器分别对应电气相连，依靠上述各个功能组件的相互配合作用，结合控制器的集成控制原理，能够对不同类型的变压器进行快速精准测试。
32.控制器作为核心组件，其型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十号引脚与电源输入端子2相连，所述控制器通过十六号引脚与测试端子3相连；所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与散热器相连，所述控制器通过三十号引脚与热敏打印机6相连，所述控制器通过三十三号引脚与触摸屏7相连，所述控制器通过三十八号引脚与usb接口5相连，所述控制器通过三十九号引脚与rs232接口4相连，从而将所有的功能组件集中电气连接到控制器上，由控制器统一进行控制调节。
33.优选的，散热器的型号为tc4427，在散热器上设有8个引脚，所述散热器通过二号
引脚与控制器的二十号引脚相连，所述散热器通过四号引脚与控制器的二十一号引脚相连；在散热器的五号引脚上设有相并联的第一电阻和第二电阻，在第二电阻上连接有mos管，在mos管上设有散热风扇，配合壳体上的散热通孔，能够在实际测试过程中有效降低控制器和测试装置整体的温升参数，使控制器能够长时间正常工作。
34.实际使用时，根据变压器的具体类型来按照附图中的实际接线图进行电气连接，当测试电压、测试电流超过仪器的测量范围时，应外接电压互感器、电流互感器来进行辅助测试，从而能够保证变压器的测试结果和测试数据精准可靠，避免误差的产生。
35.由于变压器的绕组形式的不同，其具体的测试方法和流程上也略微有所差异，可根据实际使用场景进行调整。
36.特别说明的是，测试试验必须在额定频率和额定电流下进行，一般选择变压器一次侧绕组侧为试验绕组，二次侧人工短路，短路导线截面积应不小于变压器导线截面积,其长度要尽可能短，并确保接触电阻可以忽略,以免影响测试结果。
37.当现场的实际情况受具体条件的限制，无法对被测试变压器施加以额定频率的额定电压时，特别是对大中型变压器试验，在现场更难以做到，建议利用小电流进行试验测试，根据国标要求，试验电流达到额定电流的25～50％即可满足试验要求。
38.控制器内置2000w交流可调电源，电压能够自动调节，当无法满足使用时可以外接电源输入，解决现场无三相电源的测试问题；整个仪器轻盈小巧，重量仅4.9kg，方便进行携带和现场使用；使整个测试过程无需手动切换，系统自动切换进行三相自动换相测试。
39.综上所述，本实用新型实施例中的一种独立测试变压器短路阻抗测试装置基于控制器的集成控制作用，配合多类型的电气元件和连接线路，能够适用于不同种类变压器的测试，提升变压器阻抗测试结果的精准度和测试实用性；同时，还可以根据应用场景的差异来采用不同类别的电气连接线路，适用范围广，功能强大，减轻了工作人员的劳动强度，提高了整体工作效率。
40.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
41.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。