一種變壓器溫升測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及變壓器繞組溫升電阻測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種變壓器溫升測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。裝置包括電源、切換開關(guān)、電阻儀及與電阻儀電連接的數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，方法包括如下步驟：在常溫狀態(tài)下利用電阻儀測(cè)量并讀取變壓器的電阻值，并輸入初始溫度值；由電阻儀開始連續(xù)測(cè)得變壓器的10至30個(gè)阻值，利用Excel程序圖表的趨勢(shì)圖函數(shù)公式逆推測(cè)得，利用公式計(jì)算得到溫升值；本發(fā)明通過讀取多組數(shù)據(jù)，運(yùn)用逆推法，軟件分析結(jié)果，推導(dǎo)3次函數(shù)公式，得出斷開瞬間最終溫升電阻值“真值”，并帶入繞組公式，計(jì)算出溫升值，測(cè)量精度更準(zhǔn)確，測(cè)量效率更高。
【專利說明】一種變壓器溫升測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器繞組溫升電阻測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種變壓器溫升測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子元件的溫升不僅會(huì)影響元件自身的性能，還會(huì)影響用電安全。為此，GB4706.1和IEC60335-1家用和類似用途的電器的安全規(guī)定中都規(guī)定了對(duì)電子元件的發(fā)熱要求。
[0003]目前繞組類器件溫升的測(cè)試方法主要有兩種，第一種是熱電偶法；第二種是電阻法。在使用熱電偶法進(jìn)行測(cè)試的過程中，所邊的測(cè)試點(diǎn)不同，測(cè)試的結(jié)果就不同，且測(cè)試結(jié)果間差異很大，同時(shí)也不適用于有封裝外殼的繞組。而傳統(tǒng)的電阻法是待電源斷開后，在手動(dòng)切換到歐姆表上測(cè)試試驗(yàn)結(jié)束時(shí)繞組的電阻，這樣一來就形成了延時(shí)，導(dǎo)致繞組放熱降溫，最終的結(jié)果就是測(cè)試結(jié)果極不精確，由于操作誤差和機(jī)器動(dòng)作響應(yīng)誤差的存在，傳統(tǒng)讀取單個(gè)延時(shí)值距離真值的偏差基本在5%以上，最大的可能達(dá)到12%以上。
[0004]基于電阻法的繞紐溫升計(jì)算必須在溫升試驗(yàn)達(dá)到熱穩(wěn)定的時(shí)間后，盡快使被測(cè)電機(jī)斷能停轉(zhuǎn)，測(cè)其斷能瞬間電阻值，直接計(jì)算繞紐溫升。
[0005]由于變壓器內(nèi)一般還包可以有熱敏感溫元件等保護(hù)裝置，在測(cè)量時(shí)回路主要是由電感性線路構(gòu)成，同時(shí)存在電容，在測(cè)量時(shí)，這些器件的特性會(huì)引起信號(hào)振蕩，造成測(cè)試偏差。因此，測(cè)量工作應(yīng)該在回路斷電穩(wěn)定之后進(jìn)行，不可能在斷電瞬間即"O"時(shí)刻獲得變壓器繞組的電阻值，只能依靠"0〃時(shí)刻以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合或者通過插值法而得到零時(shí)刻的電機(jī)繞紐阻值。
[0006]目前人工測(cè)量時(shí)的測(cè)試強(qiáng)度大，安全性低，測(cè)試效率低，測(cè)量過程中存在一定的延時(shí)，測(cè)得第一點(diǎn)的電阻值耗時(shí)較長(zhǎng)，容易影響測(cè)量精度導(dǎo)致測(cè)試失效。
[0007]此外，現(xiàn)有繞組溫升測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)往往過于復(fù)雜，難于實(shí)現(xiàn)，且其中的運(yùn)算步驟比較繁瑣，通常需要人工測(cè)量之后繪制圖表并推算得出電壓器繞組的溫升值，測(cè)量誤差比較大，還嚴(yán)重影響其測(cè)量效率，缺陷明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性更強(qiáng)，測(cè)量精度更準(zhǔn)確，效率更高的變壓器溫升測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種變壓器溫升測(cè)量裝置，包括電源、切換開關(guān)、電阻儀及與電阻儀電連接的數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，還包括兩個(gè)測(cè)量端子，該兩個(gè)測(cè)量端子分別與電源輸出端的兩個(gè)電極電連接，所述電阻儀的測(cè)量端與該兩個(gè)測(cè)量端子電連接，所述切換開關(guān)包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)和第二開關(guān)通過第一開關(guān)閉合時(shí)第二開關(guān)斷開、第一開關(guān)斷開時(shí)第二開關(guān)閉合的方式相互聯(lián)動(dòng)；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置包括人機(jī)對(duì)話面板及與人機(jī)對(duì)話面板電連接的運(yùn)算處理裝置，該運(yùn)算處理裝置與電阻儀的信號(hào)輸出端電連接；所述人機(jī)對(duì)話面板包括繞組選擇框、初始溫度值輸入框、結(jié)束時(shí)溫度值顯示框、溫升結(jié)果輸出框以及10至30個(gè)測(cè)量阻值輸入框；所述電源為穩(wěn)壓電源，所述電阻儀的測(cè)量精度為0.05 Ω~0.15 Ω，電阻儀的掃描頻率為0.3秒~0.8秒。
[0010]其中，所述電阻儀的測(cè)量精度為0.1 Ω。
[0011]其中，所述電阻儀的掃描頻率為0.5秒。
[0012]其中，所述電阻儀的測(cè)量范圍為20Ω~5000Ω。
[0013]優(yōu)選的，所述切換開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。
[0014]其中，所述測(cè)量阻值輸入框的數(shù)量為20，所述數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置為手機(jī)、平板電腦或家用計(jì)算機(jī)電腦。
[0015]一種變壓器溫升測(cè)量裝置的測(cè)量方法，包括如下步驟:步驟A，在常溫狀態(tài)下利用
電阻儀測(cè)量并讀取變壓器的電阻值A(chǔ) ,并輸入初始溫度值％ ;
步驟B，先將切換開關(guān)撥動(dòng)至第一開關(guān)閉合，第二開關(guān)斷開狀態(tài)，再將切換開關(guān)撥動(dòng)至第一開關(guān)斷開，第二開關(guān)閉合狀態(tài)之后的0.5秒至1.5秒時(shí)，由電阻儀開始連續(xù)測(cè)得變壓器的10至30個(gè)阻值，測(cè)量間隔為0.3秒至0.8秒，并將該10至30個(gè)阻值逐個(gè)輸入到10至30個(gè)測(cè)量阻值輸入框中；
步驟C，將步驟B中連續(xù)讀取的測(cè)量阻值輸入至Excel程序中，利用Excel程序圖表的
趨勢(shì)圖函數(shù)公式逆推測(cè)得Λ2 ；
步驟D，利用公式計(jì)算得到溫升值A(chǔ)i ；
若變壓器為銅繞組，計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器溫升測(cè)量裝置，包括電源(I)、切換開關(guān)(2)、電阻儀(3)及與電阻儀(3)電連接的數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，其特征在于:還包括兩個(gè)測(cè)量端子(4)，該兩個(gè)測(cè)量端子(4)分別與電源(I)輸出端的兩個(gè)電極電連接，所述電阻儀(3)的測(cè)量端與該兩個(gè)測(cè)量端子(4)電連接，所述切換開關(guān)(2)包括第一開關(guān)(21)和第二開關(guān)(22)，第一開關(guān)(21)和第二開關(guān)(22)通過第一開關(guān)(21)閉合時(shí)第二開關(guān)(22)斷開、第一開關(guān)(21)斷開時(shí)第二開關(guān)(22)閉合的方式相互聯(lián)動(dòng)； 所述數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置包括人機(jī)對(duì)話面板(5)及與人機(jī)對(duì)話面板(5)電連接的運(yùn)算處理裝置(6)，該運(yùn)算處理裝置(6)與電阻儀(3)的信號(hào)輸出端電連接； 所述人機(jī)對(duì)話面板(5)包括繞組選擇框(51)、初始溫度值輸入框(52)、結(jié)束時(shí)溫度值顯示框(53)、溫升結(jié)果輸出框(54)以及10至30個(gè)測(cè)量阻值輸入框(55)； 所述電源(1)為穩(wěn)壓電源，所述電阻儀(3)的測(cè)量精度為0.05Ω~0.15Ω，電阻儀(3)的掃描頻率為0.3秒~0.8秒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置，其特征在于:所述電阻儀(3)的測(cè)量精度為0.1 Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置，其特征在于:所述電阻儀(3)的掃描頻率為0.5秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置，其特征在于:所述電阻儀(3)的測(cè)量范圍為20 Ω~5000 Ω。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置，其特征在于:所述切換開關(guān)(2)為單刀雙擲開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置，其特征在于:所述測(cè)量阻值輸入框(55)的數(shù)量為20，所述數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置為手機(jī)、平板電腦或家用計(jì)算機(jī)電腦。
7.—種權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的變壓器溫升測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟A，在常溫狀態(tài)下利用電阻儀(3)測(cè)量并讀取變壓器的電阻值及I，并輸入初始溫度值; 步驟B，先將切換開關(guān)(2)撥動(dòng)至第一開關(guān)(21)閉合，第二開關(guān)(22)斷開狀態(tài)，再將切換開關(guān)(2)撥動(dòng)至第一開關(guān)(21)斷開，第二開關(guān)(22)閉合狀態(tài)之后的0.5秒至1.5秒時(shí)，由電阻儀(3)開始連續(xù)測(cè)得變壓器的10至30個(gè)阻值，測(cè)量間隔為0.3秒至0.8秒，并將該10至30個(gè)阻值逐個(gè)輸入到10至30個(gè)測(cè)量阻值輸入框(55)中； 步驟C，將步驟B中連續(xù)讀取的測(cè)量阻值輸入至Excel程序中，利用Excel程序圖表的趨勢(shì)圖函數(shù)公式逆推測(cè)得奐; 步驟D，利用公式計(jì)算得到溫升值A(chǔ)i ; 若變壓器為銅繞組，計(jì)算公式為:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于:所述變壓器的繞組默認(rèn)為銅繞組，通過繞組選擇框(51)選擇銅繞組或鋁繞組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變壓器溫升測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于:所述測(cè)量間隔為 0.5秒。
【文檔編號(hào)】G01R27/02GK103954872SQ201410213125
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】鄭少鋒, 韓強(qiáng), 馮小軍, 陳金周, 溫健昌, 柯昌正 申請(qǐng)人:中華人民共和國(guó)東莞出入境檢驗(yàn)檢疫局, 東莞市科翔試驗(yàn)設(shè)備有限公司