便携式在线变压器功率损耗测试仪的研究

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在现代科技、经济飞速发展的社会中,电能的重要地位日益显现出来,节能降耗工作也越来越重要。变压器功率损耗在电能损耗中占较大的比重。目前变压器功率损耗测试装置仍采用传统的离线测量方法,因此研究一种便携式在线变压器功率损耗测试仪具有重要的意义。该测试仪具有在线测试与携带方便,测试精度高的特性。
  本文首先论述了变压器电力参数测试装置的发展状况,数据采集系统的理论基础和变压器功率损耗在线测试的主要计算方法;然后论述了系统中各模块的硬件设计,对各模块的电路进行了仿真;最后论述了系统软件部分的设计,主要包括信号调理模块、模数转换模块和ZigBee无线传输模块的程序设计,并对AD7656的模数转换进行了仿真。
  该便携式在线变压器功率损耗测试仪的数据采集系统由主站的采集系统和从站的采集系统构成的。主站的采集系统主要包括信号调理模块、模数转换模块、无线接收模块和主控制部件及辅助控制器件。从站的采集系统主要包括信号调理模块、模数转换模块和无线传输模块。主站的主控部件选用ARM Cortex-M3,其功能是负责数据采集系统中各模块的协调运行;主站的辅助控制器件采用CPLD,负责控制模数转换模块。信号调理模块包含互感器、二阶巴特沃斯滤波电路,保证了测试的量程和精度。模数转换模块选用2片6通道16位的AD7656芯片,采集变压器高压侧和低压侧的电力信号。变压器高压侧的电力信号由从站的采集模块进行采集,该模块选用DRF1601型号的ZigBee无线数据传输模块将采集结果传送给主站的主控部件。变压器低压侧的电力信号由主站的采集模块进行采集。此外还设计了主控器件的一些外围电路,为系统的稳定可靠运行提供前提条件。
  由于该便携式在线变压器功率损耗测试仪采用ZigBee无线传输模块,实现了变压器两侧电力信号同步在线采集,实时测得变压器功率损耗,提高了变压器功率损耗的测试精准度,兼备便于携带与在线测试的特性。该测试仪为试验人员测试变压器功率损耗提供了方便,有利于节能降耗工作的顺利开展。
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