基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置及其检测方法与流程

1.本发明涉及电力设备检修技术领域，尤其涉及一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置及其检测方法。


背景技术：

2.变压器是电力系统中重要的电气设备之一，其安全运行对于保证电网安全意义重大，由于变压器绕组抗短路能力差、是变压器的主要易损部位，极易造成变压器运行损坏，扫频阻抗法是一种新型的变压器绕组变形检测方法，它结合了频率响应法和短路阻抗法的优点，不仅能有效监测出变压器绕组变形，降低误检率，有效保证电网的运行，而且自身具有更高的信噪比、更好的重复性和再现性。
3.目前，在进行扫频阻抗法检测变压器绕组应力性形变时，需要进行现场设备组装，使用较为繁琐，工作效率差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置及其检测方法，可以快速与变压器接线并得出变压器绕组的阻抗值，能够有效提高工作效率。
5.本发明实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置，包括装置主体(1)，所述装置主体(1)的一侧开设有电路接入槽(101)，所述电路接入槽(101)内设有供活动拆卸安装的阻抗检测组件(2)，所述装置主体(1)上设有测试接线端(3)和低压绕组接线端(4)，所述低压绕组接线端(4)用于接入到变压器的低压绕组端，所述测试接线端(3)用于接入所述变压器的另一侧绕组端，所述装置主体(1)内部设有电源模块，所述电源模块通过所述电路接入槽(101)与所述测试接线端(3)相连接，所述低压绕组接线端(4)通过所述电路接入槽(101)与所述阻抗检测组件(2)相连接，所述电源模块经所述测试接线端(3)向所述变压器供电，所述变压器的绕组的回流信号从所述低压绕组接线端(4)输入至所述阻抗检测组件(2)。
6.较优地，所述电路接入槽(101)为凹型槽，其中所述凹型槽具有相对设置的两个槽壁、对称设置且深度相同的两个槽底、以及与两个所述槽底相连接且位于两个所述槽壁之间的u型的卡紧组件(104)，两个所述槽底上均安装电源接通组件(102)，其中一个所述槽壁的开口处设有通过槽(103)；两个所述电源接通组件(102)中，第一电源接通组件连接至所述测试接线端(3)的正极，第二电源接通组件连接至所述电源模块的正极，所述测试接线端(3)的负极与所述电源模块的负极相连接连接；所述阻抗检测组件(2)包括检测主体壳(201)、检测电路板(202)和检测滑盖(203)，所述检测主体壳(201)与所述电路接入槽(101)形状契合，所述检测主体壳(201)具有侧边开设的检测槽和底边中部开设的u型槽，所述检测电路板(202)安装在所述检测槽内，所述检测电路板(202)的输入端与所述低压绕组接线端(4)的正负极相连接，所述检测槽的两侧边开设有滑槽(204)，所述滑盖(203)的两侧边与所述滑槽(204)滑动连接，所述滑
盖(203)的上部具有上固定板(2031)，所述检测主体壳(201)上所述检测槽的开口处下方开设有卡紧槽，所述卡紧槽内设有限位组件(206)，所述滑盖(203)插入所述滑槽(204)进入所述检测槽，所述上固定板(2031)与所述检测电路板(202)的侧边相接触，所述限位组件(206)作用于所述上固定板(2031)的外表面以固定所述滑盖(203)，所述限位组件(206)的长度与所述通过槽(103)的深度相匹配；所述u型槽的内壁表面安装导电铜片组件，所述u型槽与所述电路接入槽(101)的所述卡紧组件(104)形状相契合，所述检测主体壳(201)的所述底边中部的两侧各安装一个检测接通片(2011)，所述检测接通片(2011)与检测电路板(202)之间电性连接；所述阻抗检测组件(2)插入所述电路接入槽(101)，所述阻抗检测组件(2)的两个所述检测接通片(2011)与所述电路接入槽(101)的两个所述电源接通组件(102)之间可靠接触且电性连接，所述阻抗检测组件(2)的所述导电铜片组件与所述电路接入槽(101)的卡紧组件(104)之间可靠接触且电性连接，所述阻抗检测组件(2)的所述限位组件(206)进入所述电路接入槽(101)的所述通过槽(103)并且接触所述通过槽(103)的底部。
7.较优地，所述电源接通组件(102)包括有铜主块(1021)、一对金属柱(1022)和弹簧(1024)，所述电路接入槽(101)的槽底开设一个用于置放所述弹簧(1024)的弹簧伸缩槽(1025)和用于置放所述金属柱(1022)的一对接通槽(1023)，两个所述接通槽(1023)对称设置在所述弹簧伸缩槽(1025)两边，所述接通槽(1023)内放置限位环(1026)，所述限位环(1026)的外表面与所述接通槽紧密接触，所述限位环(1026)的内圆与所述金属柱(1022)的直径尺寸相匹配；所述弹簧(1024)的两端分别固定连接所述弹簧伸缩槽(1025)的底部和所述铜主块(1021)的下表面中心处，所述金属柱(1022)的头部与所述铜主块(1021)的下表面固定连接，所述金属柱(1022)伸入所述接通槽(1023)中、与所述限位环(1026)活动套接，所述金属柱(1022)的末端具有环形凸起结构，所述环形凸起结构的外直径大于所述限位环(1026)的内圆直径。
8.较优地，所述阻抗检测组件(2)的所述检测主体壳(201)中，所述u型槽的左右两侧壁上对称开设一对弧形槽(205)，所述导电铜片组件包括一对导电铜片，两个所述导电铜片分别固定在两个所述弧形槽(205)的内表面上；所述电路接入槽(101)的所述卡紧组件(104)包括u型的卡紧柱(1041)，所述卡紧柱(1041)的两个左右两侧壁上对称开设一对卡紧通路槽(1042)，所述卡紧通路槽(1042)的开口设置在所述卡紧通路槽(1042)的长边上，所述卡紧通路槽(1042)的开口宽度小于所述长边长度；所述卡紧通路槽(1042)的内侧壁表面材质为铜，所述卡紧通路槽(1042)的内侧壁连接地线；所述卡紧通路槽(1042)内活动连接有铜弹片(1043)，所述铜弹片(1043)的长度长于所述卡紧通路槽(1042)的所述长边长度，所述铜弹片(1043)的中部从所述卡紧通路槽(1042)的开口伸出至所述卡紧通路槽(1042)外部，所述卡紧通路铜弹片(1043)与所述低压绕组接线端(4)之间电性接地，所述卡紧通路铜弹片(1043)接地；所述阻抗检测组件(2)插入所述电路接入槽(101)，所述铜弹片(1043)的中部嵌入所述阻抗检测组件(2)中所述u型槽的所述弧形槽内、与所述导电铜片可靠接触并建立电性连接。
9.较优地，所述限位组件(206)包括有限位主块(2061)和扭簧(2062)，所述限位主块(2061)由圆柱主体、固定轴和卡块组成，所述固定轴固定安装在所述圆柱主体的下表面，所
述卡块固定设置在所述圆柱主体的侧壁上，所述扭簧套装在所述固定轴上，所述固定轴的侧壁上开设第一扭簧插孔，所述卡紧槽的内侧壁上开设第二扭簧插孔，所述扭簧(2062)的两固定端分别插入所述第一扭簧插孔和所述第二扭簧插孔，使所述固定轴与所述卡紧槽之间形成转动连接；所述卡块转动到所述滑盖(203)所在位置、并与所述上固定板(2031)紧密接触，所述滑盖(203)处于封堵状态，所述卡块转动到不再与所述上固定板(2031)接触的位置，所述滑盖处于拆装状态；所述阻抗检测组件(2)插入所述电路接入槽(101)，所述滑盖处于所述封堵状态，所述固定轴以及所述卡块位于所述通过槽(103)内。
10.较优地，所述阻抗检测组件(2)的所述检测主体壳(201)的顶部外表面安装显示屏，所述显示屏与所述检测电路板(202)之间电性连接，所述显示屏显示所测变压器的阻抗；所述显示屏用于显示正弦扫频信号的频率和所述变压器的阻抗值，所述显示屏上设有用于调整信号输出频率的输出频率控制按钮，所述检测电路板(202)向所述第一电源接通组件输出所述正弦扫频信号的频率区间为10hz-1mhz，所述变压器的阻抗值是根据所述低压绕组接线端(4)输入的信号分析得出的。
11.本发明还提供一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置的检测方法，实施主体是前述的基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置，步骤包括：接线，将变压器绕组检测装置的低压绕组接线端接入到变压器的低压绕组端，将所述变压器绕组检测装置的测试接线端接入所述变压器的另一侧绕组端上；启动所述变压器绕组检测装置，调整信号输出频率，经所述测试接线端向所述变压器的绕组输入正弦扫频信号，所述正弦扫频信号的频率区间为10hz到1mhzd；经所述低压绕组接线端接收所述变压器的另一侧绕组端输出的回流信号；根据所述正弦扫频信号和所述回流信号得出对应的阻抗值；通过显示屏显示所述阻抗值。
12.较优地，所述变压器绕组检测装置的检测电路板用于调整所述正弦扫频信号，所述检测电路板用于基于其中的测试电路零件分析所述回流信号得出所述阻抗值。
13.由上述技术方案可知，本发明实施例提供的基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置包括装置主体以及供活动拆卸安装的阻抗检测组件，阻抗检测组件安装在装置主体的一侧的电路接入槽内，装置主体上还设有测试接线端和低压绕组接线端，低压绕组接线端用于接入到变压器低压绕组端，测试接线端用于接入变压器的另一侧绕组端，装置主体的电源模块通过电路接入槽与测试接线端相连接，低压绕组接线端通过电路接入槽与阻抗检测组件相连接，电源模块经测试接线端向变压器供电，变压器绕组的回流信号从低压绕组接线端输入至阻抗检测组件，以供分析变压器绕组的阻抗值。
附图说明
14.图1为本发明的基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置的整体结构示意图。
15.图2为电源接通组件拆分示意图。
16.图3为装置主体剖面的电路接入槽结构示意图。
17.图4为a处卡紧组件结构放大示意图。
18.图5为b处电源接通组件结构放大示意图。
19.图6为阻抗检测组件组成结构图。
20.图7为限位组件结构组成结构图。
21.图中：装置主体1、阻抗检测组件2、测试接线端3、低压绕组接线端4、电路接入槽101、电源接通组件102、铜主块1021、金属柱1022、接通槽1023、弹簧1024、弹簧伸缩槽1025、限位环1026、通过槽103、卡紧组件104、卡紧柱1041、卡紧通路槽1042、铜弹片1043、检测主体壳201、检测接通片2011、检测电路板202、检测滑盖203、上固定板2031、滑槽204、弧形槽205、限位组件206、限位主块2061、扭簧2062、圆柱主体2063、固定轴2064、卡块2065、导电铜片207。
具体实施方式
22.以下结合本发明的附图，对本发明的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
23.如图1-7所示，本发明提供一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置，用于检测变压器绕组的阻抗值。具体包括装置主体1，装置主体1的一侧开设有电路接入槽101，电路接入槽101内设有供活动拆卸安装的阻抗检测组件2，装置主体1上设有测试接线端3和低压绕组接线端4，其中，低压绕组接线端4)用于接入到变压器的低压绕组端，测试接线端3)用于接入变压器的另一侧绕组端，装置主体1)内部设有电源模块，电源模块通过电路接入槽101)与测试接线端(3)相连接，低压绕组接线端4)通过电路接入槽101)与阻抗检测组件2相连接，电源模块经测试接线端(3)向变压器供电，变压器绕组的回流信号从低压绕组接线端4输入至阻抗检测组件2。
24.如图3所示，电路接入槽101为凹型槽，其中凹型槽具有相对设置的两个槽壁、对称设置且深度相同的两个槽底、以及与两个槽底相连接且位于两个槽壁之间的u型的卡紧组件104，两个槽底上均安装电源接通组件102，其中一个槽壁的开口处设有通过槽103，两个电源接通组件102中，第一电源接通组件连接至测试接线端(3)的正极，第二电源接通组件连接至电源模块的正极，测试接线端(3)的负极与电源模块的负极相连接连接；如图4和图5所示，电源接通组件102包括有铜主块1021、一对金属柱1022和弹簧1024，电路接入槽101的槽底开设一个用于置放弹簧1024的弹簧伸缩槽1025和用于置放金属柱1022的一对接通槽1023，两个接通槽1023对称设置在弹簧伸缩槽1025两边；接通槽1023内放置限位环1026，限位环1026的外表面与接通槽紧密接触，限位环1026的内圆与金属柱1022的直径尺寸相匹配，供金属柱1022在限位环里上下活动，为了减小摩擦力，金属柱的直径可略小于限位环的内圆直径，并在限位环的内表面增设减小摩擦力的表面结构；弹簧1024的两端分别固定连接弹簧伸缩槽1025的底部和铜主块1021的下表面中心处，金属柱1022的头部与铜主块1021的下表面固定连接，金属柱1022伸入接通槽1023中、与限位环1026活动套接，金属柱1022的末端具有环形凸起结构，该环形凸起结构的外直径大于限位环1026的内圆直径，以防金属柱1022脱离限位环1026；具体的，第一电源接通组件中的金属柱1022与测试接线端3之间电性连接，第二电源接通组件中的金属柱1022与电源模块之间电性连接；
电路接入槽101的卡紧组件104包括u型的卡紧柱1041，卡紧柱1041的两个左右两侧壁上对称开设一对卡紧通路槽1042，卡紧通路槽1042的开口设置在卡紧通路槽1042的长边上，卡紧通路槽1042的开口宽度小于长边长度；卡紧通路槽1042的内侧壁表面材质为铜，卡紧通路槽1042的内侧壁连接地线；卡紧通路槽1042内活动连接有铜弹片1043，铜弹片1043的长度长于卡紧通路槽1042的长边长度，铜弹片1043的中部从卡紧通路槽1042的开口伸出至卡紧通路槽1042外部呈弧形，使铜弹片1043具有卡紧的功能。卡紧通路铜弹片1043与低压绕组接线端4之间电性接地，且卡紧通路铜弹片1043接地。具体的，卡紧柱1041的尖端与检测主体壳201的槽内底端与通过电性连接进行接地处理。
25.如图6和图7所示，阻抗检测组件2包括检测主体壳201、检测电路板202和检测滑盖203，检测电路板202用于调整正弦扫频信号，还用于基于其中的测试电路零件分析变压器的回流信号得出变压器绕组的阻抗值。检测主体壳201与电路接入槽101形状契合，检测主体壳201具有侧边开设的检测槽和底边中部开设的u型槽，检测电路板202安装在检测槽内，检测电路板202的输入端与低压绕组接线端4的正负极相连接，检测槽的两侧边开设有滑槽204，滑盖203的两侧边与滑槽204滑动连接，滑盖203的上部具有上固定板2031，检测主体壳201上检测槽的开口处下方开设有卡紧槽，卡紧槽内设有限位组件206，滑盖203插入滑槽204进入检测槽，上固定板2031与检测电路板202的侧边相接触，限位组件206作用于上固定板2031的外表面以固定滑盖203，限位组件206的长度与通过槽103的深度相匹配，由于通过槽103的存在使得限位组件206不会阻挡阻抗检测组件2的插入；u型槽的内壁表面安装导电铜片组件，u型槽与电路接入槽101的卡紧组件104形状相契合，检测主体壳201的底边中部的两侧各安装一个检测接通片2011，检测接通片2011与检测电路板202之间电性连接；阻抗检测组件2的检测主体壳201中，u型槽的左右两侧壁上对称开设一对弧形槽205，导电铜片组件包括一对导电铜片207，两个导电铜片207分别固定在两个弧形槽205的内表面上；限位组件206包括有限位主块2061和扭簧2062，限位主块2061由圆柱主体2063、固定轴2064和卡块2065组成，固定轴2064固定安装在圆柱主体2063的下表面，卡块2065固定设置在圆柱主体2063的侧壁上，扭簧2062套装在固定轴2064上，固定轴的侧壁上开设第一扭簧插孔，卡紧槽的内侧壁上开设第二扭簧插孔，扭簧2062的两固定端分别插入第一扭簧插孔和第二扭簧插孔，使固定轴与卡紧槽之间形成转动连接；卡块2065转动到滑盖203所在位置、并与上固定板2031紧密接触，滑盖203处于封堵状态，卡块2065转动到不再与上固定板2031接触的位置时，滑盖203处于可拆装状态。
26.阻抗检测组件2准备插入电路接入槽101时，阻抗检测组件2插入电路接入槽101，滑盖处于封堵状态；当阻抗检测组件2插入电路接入槽101时，固定轴以及卡块位于通过槽103内，铜弹片1043的中部嵌入阻抗检测组件2中u型槽的弧形槽内、与导电铜片207可靠接触并建立电性连接，具体是，阻抗检测组件2的两个检测接通片2011与电路接入槽101的两个电源接通组件102之间可靠接触且电性连接，阻抗检测组件2的导电铜片组件与电路接入槽101的卡紧组件104之间可靠接触且电性连接，阻抗检测组件2的限位组件206进入电路接入槽101的通过槽103并且接触通过槽103的底部，如此，装置中，阻抗检测组件2、测试接线端3、变压器和低压绕组接线端4之间可形成闭环电性连接。
27.进一步地，阻抗检测组件2的检测主体壳201的顶部外表面安装显示屏，即上固定
板2031的外表面，显示屏与检测电路板202之间电性连接，显示屏显示所测变压器的阻抗。显示屏用于显示正弦扫频信号的频率和变压器的阻抗值，显示屏上设有用于调整信号输出频率的输出频率控制按钮，检测电路板(202)向第一电源接通组件输出正弦扫频信号的频率区间为10hz-1mhz，变压器的阻抗值是根据低压绕组接线端(4)输入的信号分析得出的。
28.进一步地，本发明还提供一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置的检测方法，实施主体是图1-图7所描述的基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置，步骤包括：一种基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置的检测方法，包含以下内容：s1、在进行安装时，首先通过将阻抗检测组件2对准装置主体1的电路接入槽101，将阻抗检测组件2推入到电路接入槽101内，此时阻抗检测组件2的弧形槽205会首先接触到装置主体1的卡紧组件104，在弧形槽205接触到卡紧组件104的铜弹片1043时，首先会将铜弹片1043压缩，继续推动，弧形槽205内表面上的导电铜片接触到卡紧组件104的铜弹片1043时，被压缩的铜弹片1043开始复位，最终铜弹片1043与导电铜片实现可靠接触以及建立电性连接，使得其能够进行电流流通；s2、将阻抗检测组件2推入到电路接入槽101过程中，阻抗检测组件2的检测接通片2011与电源接通组件102先贴合，弹簧1024由于受到压缩产生形变、因此产生弹力作用于铜主块1021，使铜主块1021与检测接通片2011紧密接触，设备安装完毕，可进行变压器绕组的检测试验工作；s3、在进行检测时，首先将变压器的低压绕组端接入低压绕组接线端4，再将变压器的另一侧绕组端接在测试接线端3；装置主体1内的电源模块在检测电路板202的控制下调整信号输出频率，向测试接线端3输出频率为10hz到1mhzd的正弦扫频信号，该正弦扫频信号流经变压器后从低压绕组端输出回流信号至低压绕组接线端4，通过检测电路板202内安装的对应测试电路零件，通过扫频阻抗法分析回流信号，得出对应的阻抗值，其数值可通过阻抗检测组件2的显示屏进行显示；s4、当检测电路板202出现故障时，断开装置电流，抽出阻抗检测组件2，转动限位组件206的限位主块2061，从而使得扭簧2062进行扭转、限位组件206解除对滑盖203的锁定，将滑盖203抽出，露出检测电路板202，即可对检测电路板202进行检修。
29.本发明提供的基于扫频阻抗法的变压器绕组检测装置及其检测方法，可以快速与变压器接线并得出变压器绕组的阻抗值，能够有效提高工作效率。
30.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
31.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要
求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。