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一种变压器绕组材质的检测方法及检测装置
| 专利名称： | 一种变压器绕组材质的检测方法及检测装置 |
| 摘要： | 本发明提供了一种变压器绕组材质的检测方法及检测装置，变压器绕组材质的检测方法执行以下步骤：在待测变压器绕组的首端和地之间输入高频的正弦波或脉冲波，在待测变压器绕组的末端和地之间获得通过变压器绕组后的衰减信号；将衰减信号经过滤波调理后，送入A/D转换器进行采样，将模拟信号转换为数字信号；对数字信号进行检波、滤波处理；将经过检波、滤波处理的数字信号上传到检测计算机，显示衰减信号的波形或频率响应，并与预存在检测计算机里的不同材质的波形或频率响应进行比对，判断变压器绕组的材质。此方法基于变压器结构进行检测，属于电气参数检测，以铜材质绕制的线圈和以铝材质绕制的线圈的差异明显，易于甄别。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 吉林;22 |
| 申请人： | 北华大学 |
| 发明人： | 卿向东;佟继红;卿力元;陈冠宇;张骞;蒋柠泽;张长卿;闫琳;李超 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-06-27T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-09-13T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910569889.8 |
| 公开号： | CN110231373A |
| 代理机构： | 北京冠和权律师事务所 |
| 代理人： | 陈国军 |
| 分类号： | G01N27/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N27 |
| 申请人地址： | 132013 吉林省吉林市滨江东路3999号 |
| 主权项： | 1.一种变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤： 步骤1：在待测变压器绕组的首端和地之间输入高频的正弦波或脉冲波，在所述待测变压器绕组的末端和地之间获得通过所述变压器绕组后的衰减信号； 步骤2：将所述衰减信号经过滤波调理后，送入A/D转换器进行采样，将经过滤波调理后的所述衰减信号的模拟信号转换为数字信号； 步骤3：对所述数字信号进行检波、滤波处理； 步骤4：将经过检波、滤波处理的所述数字信号上传到检测计算机，所述检测计算机显示所述经过检波、滤波处理的所述数字信号，作为所述衰减信号的波形或频率响应，并将所述衰减信号的波形或频率响应与预存在所述检测计算机里的不同材质的波形或频率响应进行比对，判断所述变压器绕组的材质。 2.如权利要求1所述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，所述变压器绕组材质的检测方法是基于铜铝线圈高频等效电路的匝间电容和对地电容不同进行的检测方法。 3.如权利要求1所述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，在所述步骤2中，采用信号调理电路对所述衰减信号进行滤波调理。 4.如权利要求1所述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，在所述步骤3中，采用DSP数字信号处理器对所述数字信号进行检波、滤波处理。 5.如权利要求4所述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，所述检测计算机为检测专用微型计算机。 6.如权利要求5所述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，所述检测计算机包括ARM9嵌入式计算机。 7.如权利要求1所述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，所述变压器包括干式变压器或油浸式变压器。 8.如权利要求1述的变压器绕组材质的检测方法，其特征在于，在所述步骤4中，为所述衰减信号的波形与预存在所述检测计算机里的不同材质的波形进行比对时，为使得所述比对存在较高的自动化能力，以及保证比对的准确率，需要对所述衰减信号的波形进行规整化，同时需要计算所述衰减信号的波形与预存在所述检测计算机里的不同材质的波形的同形率； 首先利用下述步骤对所述衰减信号的波形进行规整化； 步骤S101、利用最小二乘法对所述衰减信号的周期函数进行拟合，得到拟合函数f(t),其中t为拟合函数的自变量，为所述衰减信号的时间点，f(t)为所述时间点对应的衰减信号的值，且所述值满足公式(1)； f(t)＝f(t+KT) (1) 其中，K为任意正整数，T为所述周期函数的周期； 步骤S102、利用公式(2)计算所述函数的调整系数； 其中，w1为中间参数，a0、an、bn为求解所得到的调整系数，为对函数f(t)求积分值，积分区域为0到T，被积函数是t； 步骤S103、利用公式(3)得到衰减信号的波形进行规整化后的函数； 其中，N为预设的调整函数的个数，取值为大于2的整数，一般选择为5，L(t)为衰减信号的波形进行规整化后的函数，n＝1、2、3……N； 然后，将L(t)利用公式(4)进行分解 A0＝a0 A1＝a1*cos(1*w1*t)+b1*sin(w1*t) AN＝aN*cos(N*w1*t)+bN*sin(w1*t) (4) 其中，A0、A1……AN为分解后的N+1个表达式； 同时，将利用最小二乘法对预存在所述检测计算机里的不同材质的波形利用拟合函数进行拟合，得到拟合函数Y(t)i，其中，Y(t)i为第i中材质对应的拟合函数； 对于自变量t，在0至T的区间内，按等距离取值1000个，然后计算相应的A0、A1……AN，得到N+1个结果向量B0、B1…Bi…BN,且每个向量中均含有N个值；同时将t带入Y(t)i，则每种材料得到一个预设标准向量Yi； 利用公式(5)确定所述衰减信号的波形与预存在所述检测计算机里的不同材质的波形的同形率； rtv＝max(r(B0,Yv)、r(B1,Yv)、r(B2,Yv)……r(BN,Yv)) (5) 其中，r(Bi,Yv)为中间向量，Bi,j为向量Bi的第j个值，Yv,j为第v材料的所述预设标准向量的第j个值，max为取括号内的最大值，rtv为所述衰减信号的波形与预存在所述检测计算机里的第v种材料的同形率，j＝1、2、3……N，V＝1、2、3……P,P为所述预存在所述检测计算机里的材料的总数； 其中，最大的rtv对应的预存在所述检测计算机里的材料则为所述衰减信号的波形对应的材料。 9.一种变压器绕组材质的检测装置，其特征在于，包括： 波形发生器，设置于待测变压器绕组的首端和地之间，用于在所述待测变压器绕组的首端和地之间输入高频的正弦波或脉冲波； 信号调理电路，设置于所述待测变压器绕组的末端和地之间，用于对在所述待测变压器绕组的末端和地之间获得的通过所述变压器绕组后的衰减信号进行滤波调理； A/D转换器，与所述信号调理电路连接，用于对经过所述信号调理电路滤波调理的衰减信号进行采样，将经过所述信号调理电路的所述衰减信号的模拟信号转换为数字信号； DSP数字信号处理器，与所述A/D转换器连接，用于对所述数字信号进行检波、滤波处理；和 检测计算机，与所述DSP数字信号处理器连接，用于显示经过所述DSP数字信号处理器的所述数字信号，作为所述衰减信号的波形或频率响应，并将所述衰减信号的波形或频率响应与预存在所述检测计算机里的不同材质的波形或频率响应进行比对，判断所述变压器绕组的材质。 10.如权利要求8所述的变压器绕组材质的检测装置，其特征在于，所述变压器绕组材质的检测装置还包括电源模块，与所述波形发生器、所述A/D转换器、所述DSP数字信号处理器和所述检测计算机连接，用于提供电源。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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