一種at供電專用自耦變壓器的空載損耗監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測(cè)量AT供電專用自耦變壓器的空載損耗的監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換裝置，屬于 變壓器監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] AT供電方式又稱自親變壓器供電方式，相對(duì)其它供電方式而言，AT供電方式可以 在不提高接觸網(wǎng)絕緣水平的同時(shí)使接觸網(wǎng)電壓比其額定電壓提高一倍，具有更好的防干擾 效果和更大的供電潛力，更能適應(yīng)大功率負(fù)荷的供電，同時(shí)電分相數(shù)目減少，特別適合用于 高速和重載電氣化鐵路。但AT供電方式接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，供變電設(shè)施較多，投資較大，保護(hù) 和運(yùn)營維護(hù)難度較大。對(duì)于高速和重載鐵路來說，AT供電專用自耦變壓器是最重要的設(shè)備 之一，是整個(gè)電力牽引系統(tǒng)最核心的部分之一，其運(yùn)行狀況直接影響電氣化鐵路系統(tǒng)能否 安全、高效的運(yùn)營。在AT供電專用自耦變壓器運(yùn)行中，空載損耗在一定程度上反映鐵芯的 狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)磁化中的鐵芯硅鋼片的局部絕緣不良或整體缺陷，如鐵芯多點(diǎn)接地、鐵芯硅 鋼片整體老化等，這就要求研制出可靠的智能的AT供電專用自耦變壓器空載損耗在線監(jiān) 測(cè)裝置。
[0003] 目前AT供電專用自耦變壓器空載損耗的測(cè)量主要是在離線狀態(tài)下，對(duì)未入網(wǎng)的 變壓器可較為方便的進(jìn)行測(cè)量，但對(duì)于掛網(wǎng)運(yùn)行的變壓器，把運(yùn)行中的變壓器拆下來進(jìn)行 試驗(yàn)，既不經(jīng)濟(jì)又影響供電的連續(xù)性，存在很大弊端。又目前變壓器損耗的在線監(jiān)測(cè)一般都 是針對(duì)變壓器的總體損耗，即變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗之和，考慮到AT供電專用自耦 變壓器監(jiān)測(cè)裝置的經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性，本發(fā)明設(shè)計(jì)的思想旨在在原有損耗監(jiān)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上添 加一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，即可以對(duì)變壓器的空載損耗進(jìn)行測(cè)量。
[0004] AT供電專用自耦變壓器總損耗一般由經(jīng)電壓互感器、電流互感器與變壓器兩側(cè)連 接的功率表示數(shù)之差乘以兩互感器系數(shù)得到。本發(fā)明即為在互感器與功率表之間添加的轉(zhuǎn) 換裝置，參見附圖3。由電流傳感器的示數(shù)可以判斷變壓器是否處于空載狀態(tài)，當(dāng)變壓器處 于空載狀態(tài)時(shí)，控制電壓互感器側(cè)的開關(guān)與功率表形成回路，對(duì)變壓器兩側(cè)功率進(jìn)行測(cè)量， 所得示數(shù)差、空載時(shí)間系數(shù)的倒數(shù)、兩互感器系數(shù)的乘積即為變壓器的空載損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種AT供電專用自耦變壓器的空 載損耗監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)換裝置，該技術(shù)用于研究變壓器掛網(wǎng)運(yùn)行的空載損耗，滿足變壓器試驗(yàn)需 求，便于電氣化鐵路系統(tǒng)的維護(hù)，解決【背景技術(shù)】存在的缺陷。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種AT供電專用自耦變壓器的空載損耗監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)換裝置，連接在傳統(tǒng)AT供電專 用自耦變壓器損耗測(cè)量裝置的互感器與功率表之間，在變壓器處于空載運(yùn)行時(shí)對(duì)其兩側(cè)的 功率進(jìn)行測(cè)量并根據(jù)空載時(shí)間系數(shù)計(jì)算得到變壓器總體空載損耗，其特征在于：包括有電 流信號(hào)采集調(diào)理電路1、系數(shù)計(jì)算與顯示單元2、控制電路3、受控制電路控制的一號(hào)繼電器 4和二號(hào)繼電器5 ;系數(shù)計(jì)算與顯示單元2與控制電路3信號(hào)連接。
[0008] 在一些實(shí)施方案中，利用電流傳感器對(duì)所測(cè)回路的電流信號(hào)進(jìn)行采集，并對(duì)該信 號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器中，A/D轉(zhuǎn)換器用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的 便于后序計(jì)算和分析的數(shù)字信號(hào)，一方面連接至控制電路的信號(hào)輸入端口，另一方面通過 USB接口連接至計(jì)算機(jī)。
[0009] 單片機(jī)運(yùn)算電路根據(jù)接收的信號(hào)比較判斷變壓器是否處于空載運(yùn)行，單片機(jī)運(yùn)算 電路是將電流信號(hào)采集調(diào)理電路得到的離散電流信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的空載電流限值進(jìn)行比 較，其中空載電流限值是根據(jù)變壓器的額定電流進(jìn)行取值，若電流信號(hào)大于空載電流限值， 則輸出為低電平，通過繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制一號(hào)繼電器、二號(hào)繼電器開關(guān)閉合在B位置，若 電流信號(hào)小于空載電流限值，則輸出為高電平，同時(shí)對(duì)一號(hào)繼電器、二號(hào)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使 開關(guān)轉(zhuǎn)向A位置閉合。
[0010] 系數(shù)計(jì)算與顯示部分是計(jì)算變壓器空載損耗時(shí)間系數(shù)，用于計(jì)算變壓器總體空載 損耗。取變壓器運(yùn)行的周期時(shí)間，對(duì)電流信號(hào)采集調(diào)理電路采集的離散信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的 空載電流限值進(jìn)行FFT算法計(jì)算可得到變壓器的空載時(shí)間系數(shù)s $，即變壓器空 載時(shí)長Ts所占運(yùn)行周期T的比值，并通過顯示器進(jìn)行顯示計(jì)算所得的空載時(shí)間系數(shù)。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：通過在傳統(tǒng)AT供電專用自耦變壓器損耗測(cè)量裝置中添加 變壓器空載損耗監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換裝置，能夠使功率表僅在變壓器空載運(yùn)行時(shí)才對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，然 后通過計(jì)算得到變壓器的空載損耗。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的一種AT供電專用自耦變壓器的空載損耗監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)換裝置電路 圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明的局部裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0014] 圖3為AT供電專用自耦變壓器空載損耗測(cè)量的一個(gè)具體實(shí)施例。
[0015]圖中圖號(hào)表示：1電流信號(hào)采集調(diào)理電路、2系數(shù)計(jì)算與顯示、3控制電路、4一號(hào)繼 電器、5二號(hào)繼電器、6 -號(hào)功率表、7二號(hào)功率表、8三號(hào)功率表、9四號(hào)功率表、10 -號(hào)電流 互感器、11二號(hào)電流互感器、12AT供電專用自耦變壓器、13 -號(hào)電壓互感器、14二號(hào)電壓互 感器、15三號(hào)電流互感器、16四號(hào)電流互感器。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
[0017] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用于檢測(cè)2X27. 5kV兩相三線AT供電專用自耦 變壓器的空載損耗測(cè)量裝置連接圖，變壓器的一端與+27. 5kV的接觸網(wǎng)（T)連接，另一端連 接于-27. 5kV的正饋線（F)，中點(diǎn)接入軌道（R)。為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例 相關(guān)的部分，詳細(xì)如下：
[0018]AT供電專用自耦變壓器（12)的兩側(cè)接入變壓器損耗測(cè)量裝置，該發(fā)明專利的測(cè) 量轉(zhuǎn)換裝置連接在傳統(tǒng)AT變壓器損耗測(cè)量裝置的互感器與功率表之間。其中匝數(shù)比為1 : 2000的一號(hào)電流互感器（10)的一次側(cè)串連在變壓器一次側(cè)的-27. 5kV正饋線（F)電路中， 二次側(cè)接入本發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝置的kl、11引腳；匝數(shù)比為1 :2000的二號(hào)電流互感器（11) 一次側(cè)串聯(lián)在變壓器一次側(cè)的+27. 5kV接觸線（T)電路中，二次側(cè)接入本發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝 置的il、jl引腳；匝數(shù)比為275 :1的一號(hào)電壓互感器（13) -次側(cè)并聯(lián)于變壓器二次側(cè)的 軌道（R)與正饋線（F)上，二次側(cè)接入本發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝置的gl、hl引腳；匝數(shù)比為275 :1 的二號(hào)電壓互感器（14) 一次側(cè)并聯(lián)在變壓器二次側(cè)的接觸線（T)與軌道（R)所在的電力 機(jī)車供電回路，二次側(cè)接入本發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝置的el、fl引腳；匝數(shù)比為1 :2000的三號(hào)電 流互感器（15)的一次側(cè)串連在變壓器二次側(cè)的-27. 5kV正饋線（F)電路中，二次側(cè)接入本 發(fā)明專利轉(zhuǎn)換裝置的cl、dl引腳；匝數(shù)比為1 :2000的四號(hào)電流互感器（16) -次側(cè)串聯(lián)在 變壓器二次側(cè)的+27. 5kV接觸線（T)電路中