電力工程用的變壓器綜合測試臺(tái)

下述為我公司所生產(chǎn)型號(hào)為HDBT-50000KVA /110KV變壓器綜合測試臺(tái)（可根據(jù)客戶情況進(jìn)行定制生產(chǎn)）
一.標(biāo)準(zhǔn)及要求
      武漢華頂電力設(shè)備有限公司提供的電力電抗器測試臺(tái)的技術(shù)條件，均符合國家和電力變壓器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如果標(biāo)準(zhǔn)之間有差異，以較高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 
二.系統(tǒng)配置
    本配置可測試容量50000KVA及以下，電壓等級(jí)為110KV等單、三相配電電力變壓器測試。
三.產(chǎn)品性能
    武漢華頂電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的HDBT變壓器綜合測試臺(tái)裝置HDBT具備如下功能（測試項(xiàng)目）：
        1.電力變壓器空載特性試驗(yàn)（空載損耗、空載電流占額定電流的百分比）(全自動(dòng))；
        2.電力變壓器負(fù)載特性試驗(yàn)（負(fù)載損耗、阻抗電壓百分比；可以自動(dòng)進(jìn)行溫度換算和30%及以上全電流下的負(fù)載損耗測試）(全自動(dòng))；
        3.電力變壓器工頻耐壓試驗(yàn)(全自動(dòng))；
        4.電力變壓器倍頻耐壓試驗(yàn)(全自動(dòng));
        5.電力變壓器直流電阻試驗(yàn)(全自動(dòng));
        6.環(huán)境溫濕度測試功能；
  A.變壓器空載負(fù)載特性HDBT，滿足單相、三相測量，其性能指標(biāo)要求如下：
        1.電壓測量范圍 10mV—800V,電流測量范圍100mA—5A,精度0.2級(jí)；
        2.功率U*I, 精度0.3級(jí)；
        3.功率因數(shù)0.050--1.000，精度0.3級(jí)；
        4.頻率40—70Hz，精度0.1級(jí)；
        5.三相總功率P；
        6.空載電流I。%；
        7.空載損耗P。；
        8.負(fù)載損耗PK；
        9.阻抗電壓UK；
        10.三相功率值Pa(Pab)、Pb、Pc(Pbc)；
        11.三相平均線電壓Un；
        12三相平均電流In。
  B.低壓電流互感器應(yīng)滿足如下指標(biāo)
        1.測量范圍0.25A～200A
        2.精度為0.05級(jí)；
        3.其變比為300/5、200/5、100/5、50/5、25/5、10/5、5/5六檔.
  C. HDZRC直流電阻速測儀應(yīng)滿足如下指標(biāo)
       1.使用條件：環(huán)境溫度：-10℃～40℃；相對(duì)溫度：≤95%RH；
       2.測量精度：0.2級(jí)，分辨率：1μΩ；
       3.128×64點(diǎn)陣液晶顯示屏,測試電流：20A
  D.HDB-II變比測試儀應(yīng)滿足如下指標(biāo)
       1.變比測量范圍：1～10000 ；組別：1～12；精度：0.2級(jí)；
       2.電源：AC 220V±10％，50Ｈz、環(huán)境溫度：-5℃～+40℃，環(huán)境濕度：＜95％；
       3.體積：430×320×215mm；
       4.重量：5kg。
  E.油浸式交流試驗(yàn)變壓器滿足如下指標(biāo)
       1.額定容量：200KVA；
       2.額定高壓輸出：0.2KV～200KV；
       3.額定輸入電壓：10V～200V。
  F.TSJA-500KVA-650V感應(yīng)式電動(dòng)調(diào)壓器應(yīng)滿足如下指標(biāo)；
       1.額定容量：500KVA
       2.額定高壓輸出：0V-650V
       3.額定輸入電壓：380V
  G.HDGE-50kVA二倍頻同步發(fā)電機(jī)組；
       1.額定容量：50kVA
       2. 額定電壓輸出：0V-380V
  F.電力變壓器綜合測試臺(tái)主控臺(tái)采用如下分布式設(shè)計(jì)方案
       分布式設(shè)計(jì)可以在某一個(gè)單元或幾個(gè)損壞的情況下，其他單元仍能正常工作，因臺(tái)體為生產(chǎn)線上檢測設(shè)備，使用極為頻繁，所以應(yīng)采用多種方式提高臺(tái)體的可靠性。
       測試臺(tái)上部內(nèi)置低功率因數(shù)功率分析儀測試單元。下部內(nèi)置電流(電壓)互感器、輸出繼電器、各種工作指示燈以及按鈕、各種接觸器等。調(diào)壓器、油浸式試驗(yàn)變壓器因體積大或電壓高均需外置。

注：如做35KV/10KV電力變壓器電氣特性試驗(yàn)需選配標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器3支（型號(hào)HV-10),電流互感器2支（型號(hào)HL-10)

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交流放電法蓄電池內(nèi)阻測量原理圖見圖2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管，使蓄電池向負(fù)載放電，產(chǎn)生特定頻電力工程用的變壓器綜合測試臺(tái).電力變壓率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵(lì)信號(hào)。3.2多路開關(guān)：多路開關(guān)由CPU控制，進(jìn)行信號(hào)的切換。以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測量。3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號(hào)順利通過。為保證測量電路的精度，耦合電容要保證嚴(yán)格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時(shí)，充電裝置紋波電流可能相當(dāng)大，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安，遠(yuǎn)大于測量信號(hào)，如果不采取濾波，后級(jí)的放大器將會(huì)飽和?？删幊處V波器的設(shè)計(jì)可以使頻率接近為測量信號(hào)頻率，而其它頻率信號(hào)不能通過。這樣后級(jí)的放大器可以將微弱的測量信號(hào)進(jìn)行有效的放大。3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器：它可以實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的同步高速采樣，確保電流信號(hào)和電壓信號(hào)嚴(yán)格的相位關(guān)系，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級(jí)的濾波去除了大部分干擾信號(hào)，但仍有相當(dāng)?shù)母蓴_信號(hào)和有效信號(hào)一起被采樣進(jìn)來，如不進(jìn)行處理，將會(huì)嚴(yán)重影響測量精度。由于只有頻率為fo的信號(hào)為有效信號(hào)，利用DSP的數(shù)字運(yùn)算能力，對(duì)采樣信號(hào)用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號(hào)中頻率為fo的信號(hào)部分進(jìn)行運(yùn)算。電流、電壓采樣信號(hào)送入DSP后，DSP對(duì)信號(hào)進(jìn)行如下處理：3.6.1對(duì)電流和電壓采樣信號(hào)進(jìn)行FFT變換，分別計(jì)算電流信號(hào)和電壓信號(hào)的頻譜分布:3.6.2分別提取頻率為fo的電流和電壓信號(hào)：電流信號(hào)：I=IoSin(ωoT+φ1)電壓信號(hào)：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3計(jì)算蓄電池的阻抗、內(nèi)阻和相位差：

阻抗為： Z(ω)=Uo/Io×ejφ相位差為：φ=φ2-φ1.蓄電池內(nèi)阻為：R= |Z(ω)|×COSφ.6.4將結(jié)果送入CPU，并進(jìn)行顯示、存貯，以便進(jìn)行其他分析。3.7 CPU：采用飛利浦公司ARM蕊片LPC2478，對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行控制，以及和它設(shè)備進(jìn)行通訊。4內(nèi)阻交流放電法測量內(nèi)阻的特點(diǎn)4.1安全可靠：蓄電池工作主回路不接入任何器件，測量回路設(shè)計(jì)有10仟?dú)W的限流電阻和保險(xiǎn)管，測量回路為高阻設(shè)計(jì)，蓄電池工作回路和測量回路安全獨(dú)立，互不影響，可以在蓄電池在線工作時(shí)更換蓄電池監(jiān)測設(shè)備。4.2放電電流小，對(duì)蓄電池?zé)o損害：因放電電流為0.01--0.05C10，不對(duì)蓄電池產(chǎn)生沖擊，不會(huì)造成柵極板變形及活性物質(zhì)脫落，對(duì)蓄電池壽命無影響。4.3抗干擾性強(qiáng)，適應(yīng)于對(duì)工作中的蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測：采用可編程帶通濾波器進(jìn)行濾波。用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，有效地消除了直流充電裝置紋波對(duì)測量的影響，具有很好的抗干擾性能，適應(yīng)于對(duì)工作中的蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。

4.4測試精度高，狀態(tài)評(píng)估和壽命預(yù)測準(zhǔn)確：帶通濾波器+多級(jí)高精度運(yùn)算放大器+數(shù)字信號(hào)處理，使蓄電池內(nèi)阻測試精度高于傳統(tǒng)的直流放電法和交流注入法測量蓄電池內(nèi)阻，能準(zhǔn)確反映蓄電池老化狀況及壽命預(yù)測的要求。蓄電池內(nèi)阻在線測量精度要在2%以內(nèi)，重復(fù)精度在1%以內(nèi)，目前傳統(tǒng)的直流放電法和交流注入法是無法達(dá)到的。

4.5測試的結(jié)果是蓄電池的真實(shí)內(nèi)阻，和測電力工程用的變壓器綜合測試臺(tái).電力變壓量時(shí)間、信號(hào)頻率、測試電流大小無關(guān)，具有客觀性，也便于數(shù)據(jù)的橫向比較。