變壓器頻響法繞組變形測試儀的檢定裝置及其檢定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種變壓器頻響法繞組變形測試儀的檢定裝置及其檢定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是電網(wǎng)的核心設(shè)備，繞組變形是電力變壓器最常見的內(nèi)部故障之一，積極開展變壓器繞組變形診斷工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有繞組變形的變壓器，并有計(jì)劃地進(jìn)行員罩檢查和檢修，不但可節(jié)省大量的人力、物力，而且對防止變壓器事故的發(fā)生也有及其重要的作用。目前，世界各國都在積極開展變壓器繞組變形診斷工作，國家電網(wǎng)公司2011版18項(xiàng)反措把防止變壓器近區(qū)短路及繞組變形放在十分重要的位置。目前，國內(nèi)外常用的測試?yán)@組變形的方法有頻率響應(yīng)分析法以及短路阻抗法，其中頻率響應(yīng)分析法是我國目前最常用、最有效的檢測繞組變形的手段之一。
[0003]為了準(zhǔn)確測量變壓器的繞組變形，首先要確保繞組變形頻響測試儀自身的精度。目前國內(nèi)外生產(chǎn)繞組變形頻響測試裝置的廠家很多，不同的廠家之間存在不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同裝置之間數(shù)據(jù)無法比較；即便是同一裝置隨著時(shí)間的變化，其自身的幅頻特性也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致同一裝置前后響應(yīng)曲線比對的基礎(chǔ)也會(huì)劣化；所以控制頻響測試儀的幅頻特性是保證頻響法檢測繞組變形準(zhǔn)確度的必須手段；這就需要通過一套專業(yè)的繞組變形頻響測試儀檢定系統(tǒng)來考察、標(biāo)定它的幅頻特性。目前電力系統(tǒng)繞組變形頻響測試儀已經(jīng)普及，各供電公司基本都配置了繞組變形頻響測試儀，但現(xiàn)階段尚未有相關(guān)的機(jī)構(gòu)對繞組變形測試儀進(jìn)行準(zhǔn)確檢定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種變壓器頻響法繞組變形測試儀的檢定裝置，以保證繞組變形頻響測試儀自身的精度，本發(fā)明還提供了其檢定方法。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
變壓器頻響法繞組變形測試儀的檢定裝置，包括:
外部信號(hào)輸入端，用于連接繞組變形測試儀的信號(hào)端，接收外部輸入信號(hào)；
內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生內(nèi)部程控信號(hào)；
程控衰減器，用于對外部信號(hào)輸入端接收的外部輸入信號(hào)或內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的內(nèi)部程控信號(hào)進(jìn)行衰減；
激勵(lì)信號(hào)輸出端，用于連接繞組變形測試儀的激勵(lì)端，輸出程控衰減器衰減后的信號(hào)或外部信號(hào)輸入端接收的外部輸入信號(hào)或內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的內(nèi)部程控信號(hào)；
響應(yīng)信號(hào)輸出端，用于連接繞組變形測試儀的響應(yīng)端，輸出程控衰減器衰減后的信號(hào)或外部信號(hào)輸入端接收的外部輸入信號(hào)或內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的內(nèi)部程控信號(hào)；
程控采集器，用于采集程控衰減器衰減后的信號(hào)或外部信號(hào)輸入端接收的外部輸入信號(hào)或內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的內(nèi)部程控信號(hào)；
中央處理單元，用于處理程控采集器采集的信號(hào)數(shù)據(jù)，并對內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器、程控衰減器、程控采集器進(jìn)行控制。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述程控衰減器通過一個(gè)程控選擇器連接外部信號(hào)輸入端和內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器，用于選擇將外部輸入信號(hào)或內(nèi)部程控信號(hào)作為程控衰減器的輸入信號(hào)；所述激勵(lì)信號(hào)輸出端、響應(yīng)信號(hào)輸出端、程控采集器均各通過一個(gè)程控選擇器同時(shí)連接外部信號(hào)輸入端、內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器、程控衰減器，用于進(jìn)行外部輸入信號(hào)、內(nèi)部程控信號(hào)和衰減器輸出信號(hào)的選擇。
[0007]進(jìn)一步，上述變壓器頻響法繞組變形測試儀的檢定裝置還包括等精度測頻器，該等精度測頻器通過一個(gè)程控選擇器連接外部信號(hào)輸入端和內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器，用于選擇將外部輸入信號(hào)或內(nèi)部程控信號(hào)作為等精度測頻器的輸入信號(hào)。
[0008]進(jìn)一步，所述中央處理單元包括中央處理器和與中央處理器相連的協(xié)處理單元，所述內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器、程控衰減器、程控采集器、程控選擇器、等精度測頻器均與協(xié)處理單元相連。
[0009]進(jìn)一步，所述中央處理器上還連接有顯示器、鍵盤、USB接入單元、網(wǎng)絡(luò)接入單元。
[0010]進(jìn)一步，所述程控衰減器由ldB、2 dB、4 dB、8 dB、16dB、32dB、37 dB的七級衰減器級聯(lián)構(gòu)成，每級衰減器還通過一個(gè)選擇開關(guān)并聯(lián)有一個(gè)OdB的衰減單元。
[0011]進(jìn)一步，所述內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器包括依次相連的DDS發(fā)生器、高通濾波器、低通濾波器和放大器，所述DDS發(fā)生器還連接有控制其基準(zhǔn)電流的16位DA轉(zhuǎn)換裝置。
[0012]進(jìn)一步，所述程控采集器包括依次相連的阻抗變換單元、程控增益單元、AD轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)輸出單元，其中:
阻抗變換單元，用于實(shí)現(xiàn)高阻輸入低阻輸出，減小程控增益單元對前端輸入信號(hào)的影響；
程控增益單元，用于對阻抗變換單元輸出信號(hào)進(jìn)行放大；
AD轉(zhuǎn)換單元，用于將程控增益單元輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
數(shù)據(jù)采集單元，用于對AD轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；
數(shù)據(jù)輸出單元，用于將數(shù)據(jù)采集單元存儲(chǔ)的采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚韱卧M(jìn)行處理。
[0013]變壓器頻響法繞組變形測試儀的檢定裝置的測量方法，包括選頻濾波頻率帶寬檢測、信號(hào)衰減值精度檢測和信號(hào)頻率檢測，檢測時(shí)，將檢定裝置的外部信號(hào)輸入端連接繞組變形測試儀的信號(hào)端、激勵(lì)信號(hào)輸出端連接繞組變形測試儀的激勵(lì)端、響應(yīng)信號(hào)輸出端連接繞組變形測試儀的響應(yīng)端；
所述信號(hào)衰減值精度檢測包括以下步驟:
SI 1、設(shè)定程控衰減器的衰減值；
512、外部信號(hào)輸入端接收繞組變形測試儀的信號(hào)端的信號(hào)，接收的信號(hào)通過兩個(gè)程控選擇器分別輸出到程控衰減器、激勵(lì)信號(hào)輸出端；
513、程控衰減器對信號(hào)進(jìn)行衰減，衰減后的信號(hào)通過一個(gè)程控選擇器輸出給響應(yīng)信號(hào)輸出端；
514、響應(yīng)信號(hào)輸出端將衰減后的信號(hào)輸出給繞組變形測試儀的響應(yīng)端；
515、激勵(lì)信號(hào)輸出端將信號(hào)輸出給繞組變形測試儀的激勵(lì)端； 516、繞組變形測試儀掃頻測量檢定裝置的激勵(lì)端信號(hào)輸出端和響應(yīng)端信號(hào)輸出端的輸出信號(hào)，并計(jì)算出衰減值；
517、計(jì)算步驟S16中繞組變形測試儀掃頻測量出的衰減值與步驟Sll中預(yù)先設(shè)定的衰減值的最大偏差；
所述選頻濾波頻率帶寬檢測包括以下步驟:
521、設(shè)定程控衰減器的衰減值D和繞組變形測試儀的選頻濾波的中心頻率F;
522、繞組變形測試儀的信號(hào)端輸出固定頻率F的正弦波信號(hào)；
523、外部信號(hào)輸入端接收繞組變形測試儀輸出的正弦波信號(hào)并通過一個(gè)程控選擇器將該正弦波信號(hào)輸出到程控?cái)?shù)據(jù)采集器；
524、程控?cái)?shù)據(jù)采集器將該正弦波信號(hào)輸出到中央處理單元，中央處理單元計(jì)算該正弦波信號(hào)的幅度A ;
525、內(nèi)部程控信號(hào)發(fā)生器分別以濾波上限頻率和濾波下限頻率為頻率產(chǎn)生幅度大小為A的正弦波信號(hào)，進(jìn)行濾波上限帶寬檢測和濾波下限帶寬檢測；
所述信號(hào)頻率檢測包括以下步驟:
531、將檢定裝置的頻率設(shè)定為E；
532、繞組變形測試儀輸出頻率為E的信號(hào)；
533、檢定裝置的外部信號(hào)輸入端接收繞組變形測試儀輸出的信號(hào)并通過一個(gè)程控選擇器將該信號(hào)輸出到等精度測頻器；
534、等精度測頻器測量出當(dāng)前信號(hào)頻率El；