液浸式变压器压力变形测试方法

技术领域

本发明属于液浸式变压器压力变形测试技术领域，具体涉及一种液浸式变压器压力变形测试方法。

背景技术

标准GB/T6451-2015《油浸式电力变压器技术参数和要求》规定，液浸式电力变压器需要进行油箱压力变形试验。315kVA容量及以下波纹式油箱需承受25kPa气压、400kVA容量及以上波纹式油箱需承受20kPa气压，历时5min应无损伤及不应出现不允许的永久变形。试验需要测试5min施压试验过程中箱盖、箱壁的最大变形量，以及去除气压后箱盖、箱壁的永久变形量。

现在测量的主要方法：采用机械测量方法。将游标卡尺固定在安装支架上，测量试验前与试验后的距离，获得上述变形量。由于施压试验过程中箱盖、箱壁的变形是一个动态变化的，因此，采用这种方法测量最大变形量误差较大。

因此，针对上述问题，予以进一步改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种液浸式变压器压力变形测试方法，使用处理模块与传感器可直接获取永久变形量与最大变形量，采用动态扫描方法获得试验过程的距离-时间曲线，可以获得动态变形量。避免了用卡尺测量带来的数据误差，提高了工作效率。

为达到以上目的，本发明提供一种液浸式变压器压力变形测试方法，通过液浸式变压器压力变形测试装置获取液浸式变压器的压力变形量，包括以下步骤：

步骤S1：对与检测液浸式变压器压力变形的拉线传感器电性连接的处理模块进行初始化，并且通过处理模块的按键单元设置采样频率和采样时间，并且通过处理模块进行新建数组进行存储包括初始值、最小值和最终值的变形数据；

步骤S2：打开处理模块的定时器并且通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的第一组数据；

步骤S3：在时间t小于预设的时间内判断拉线传感器获得的下一组数据赋值a[t+1]时的最小值c是否小于第一组数据中的当前最小值c；

步骤S4：处理模块输出液浸式变压器的永久变形量和最终变形量，并且在上位机输出时间和距离的关系曲线。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：通过数组a[]进行存储数据；

步骤S1.2：定义b为拉线传感器检测获得液浸式变压器的初始值；

步骤S1.3：定义c为拉线传感器检测获得液浸式变压器的最小值；

步骤S1.4：定义d为拉线传感器检测获得液浸式变压器的最终值。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：打开定时器，获得数据赋值a[t]，并且创建t＝1；

步骤S2.2：通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的初始值b；

步骤S2.3：通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的当前最小值c(t＝1时的最小值代表当前，并不代表最终的最小值)；

步骤S2.4：通过处理模块的显示单元和与处理模块连接的上位机同时显示初始值b和当前最小值c。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S3具体实施为以下步骤：

步骤S3.1：如果下一组数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c是小于第一组数据中的当前最小值c，则令c＝a[t+1]，并且显示单元和上位机同时显示当前时间t和数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c；

步骤S3.2：如果下一组数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c是大于第一组数据中的当前最小值c，则显示单元和上位机同时显示当前时间t和数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c(此时的最小值还是第一组数据的最小值，没有被取代)；

步骤S3.3：在预设的时间内(优选为t<300s)重复判断最小值c是否为所有检测数据中的最小值，如果是则取代，如果否则保留，直至时间t超出预设的时间。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：时间t超出预设的时间时，令d＝a[t+1]；

步骤S4.2：输出永久变形量＝b-d；

步骤S4.3：输出最终变形量＝b-c；

步骤S4.4：输出所有检测的数组a[t]，并且输出数组时间和距离的关系曲线。

附图说明

图1是本发明的第二实施例的液浸式变压器压力变形测试装置的结构示意图。

图2是本发明的第二实施例的液浸式变压器压力变形测试装置的主控单元电路图。

图3是本发明的第二实施例的液浸式变压器压力变形测试装置的传感器单元电路图。

图4是本发明的第二实施例的液浸式变压器压力变形测试装置的串口单元电路图。

图5是本发明的第二实施例的液浸式变压器压力变形测试装置的显示单元电路图。

图6是本发明的第二实施例的液浸式变压器压力变形测试装置的按键单元电路图。

图7是本发明的液浸式变压器压力变形测试方法的流程示意图。

附图标记包括：1、拉线传感器；2、可调节支架；3、感应垫；4、磁铁；5、电磁铁；6、底板。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

参见附图的图1，

在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的液浸式变压器、上位机等可被视为现有技术。

第一实施例。

本发明提供一种液浸式变压器压力变形测试方法，通过液浸式变压器压力变形测试装置获取液浸式变压器的压力变形量，测试过程中就是向液浸式变压器的施压点(压力释放阀)进行充气，使得液浸式变压器的箱壁和箱盖等膨胀变形，以获得气压在时的变形量和结束后去除气压的变形量，包括以下步骤：

步骤S1：对与检测液浸式变压器压力变形的拉线传感器电性连接的处理模块进行初始化，并且通过处理模块的按键单元设置采样频率和采样时间，并且通过处理模块进行新建数组进行存储包括初始值、最小值和最终值的变形数据；

步骤S2：打开处理模块的定时器并且通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的第一组数据；

步骤S3：在时间t小于预设的时间内判断拉线传感器获得的下一组数据赋值a[t+1]时的最小值c是否小于第一组数据中的当前最小值c；

步骤S4：处理模块输出液浸式变压器的永久变形量和最终变形量，并且在上位机输出时间和距离的关系曲线。

具体的是，步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：通过数组a[]进行存储数据；

步骤S1.2：定义b为拉线传感器检测获得液浸式变压器的初始值；

步骤S1.3：定义c为拉线传感器检测获得液浸式变压器的最小值(拉线传感器的感应点至液浸式变压器的测量点的距离，以获得气压在时的最大变形量)；

步骤S1.4：定义d为拉线传感器检测获得液浸式变压器的最终值(拉线传感器的感应点至液浸式变压器的测量点的距离，以获得去除气压的永久变形量)。

更具体的是，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：打开定时器，获得数据赋值a[t]，并且创建t＝1；

步骤S2.2：通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的初始值b；

步骤S2.3：通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的当前最小值c(t＝1时的最小值代表当前，并不代表最终的最小值)；

步骤S2.4：通过处理模块的显示单元和与处理模块连接的上位机同时显示初始值b和当前最小值c。

进一步的是，步骤S3具体实施为以下步骤：

步骤S3.1：如果下一组数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c是小于第一组数据中的当前最小值c，则令c＝a[t+1]，并且显示单元和上位机同时显示当前时间t和数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c；

步骤S3.2：如果下一组数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c是大于第一组数据中的当前最小值c，则显示单元和上位机同时显示当前时间t和数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c(此时的最小值还是第一组数据的最小值，没有被取代)；

步骤S3.3：在预设的时间内(优选为t<300s)重复判断最小值c是否为所有检测数据中的最小值，如果是则取代，如果否则保留，直至时间t超出预设的时间。

更进一步的是，步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：时间t超出预设的时间时，令d＝a[t+1]；

步骤S4.2：输出永久变形量＝b-d；

步骤S4.3：输出最终变形量＝b-c；

步骤S4.4：输出所有检测的数组a[t]，并且输出数组时间和距离的关系曲线。

第二实施例。

本发明提供一种液浸式变压器压力变形测试方法，通过液浸式变压器压力变形测试装置获取液浸式变压器的压力变形量，测试过程中就是向液浸式变压器的施压点(压力释放阀)进行充气，使得液浸式变压器的箱壁和箱盖等膨胀变形，以获得气压在时的变形量和结束后去除气压的变形量，包括以下步骤：

步骤S1：对与检测液浸式变压器压力变形的拉线传感器电性连接的处理模块进行初始化，并且通过处理模块的按键单元设置采样频率和采样时间，并且通过处理模块进行新建数组进行存储包括初始值、最小值和最终值的变形数据；

步骤S2：打开处理模块的定时器并且通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的第一组数据；

步骤S3：在时间t小于预设的时间内判断拉线传感器获得的下一组数据赋值a[t+1]时的最小值c是否小于第一组数据中的当前最小值c；

步骤S4：处理模块输出液浸式变压器的永久变形量和最终变形量，并且在上位机输出时间和距离的关系曲线。

具体的是，步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：通过数组a[]进行存储数据；

步骤S1.2：定义b为拉线传感器检测获得液浸式变压器的初始值；

步骤S1.3：定义c为拉线传感器检测获得液浸式变压器的最小值(感应点至液浸式变压器的测量点的距离，以获得气压在时的最大变形量)；

步骤S1.4：定义d为拉线传感器检测获得液浸式变压器的最终值(感应点至液浸式变压器的测量点的距离，以获得去除气压的永久变形量)。

更具体的是，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：打开定时器，获得数据赋值a[t]，并且创建t＝1；

步骤S2.2：通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的初始值b；

步骤S2.3：通过拉线传感器获得检测液浸式变压器的当前最小值c(t＝1时的最小值代表当前，并不代表最终的最小值)；

步骤S2.4：通过处理模块的显示单元和与处理模块连接的上位机同时显示初始值b和当前最小值c。

进一步的是，步骤S3具体实施为以下步骤：

步骤S3.1：如果下一组数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c是小于第一组数据中的当前最小值c，则令c＝a[t+1]，并且显示单元和上位机同时显示当前时间t和数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c；

步骤S3.2：如果下一组数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c是大于第一组数据中的当前最小值c，则显示单元和上位机同时显示当前时间t和数据赋值a[t+1](距离)时的最小值c(此时的最小值还是第一组数据的最小值，没有被取代)；

步骤S3.3：在预设的时间内(优选为t<300s)重复判断最小值c是否为所有检测数据中的最小值，如果是则取代，如果否则保留，直至时间t超出预设的时间。

更进一步的是，步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：时间t超出预设的时间时，令d＝a[t+1]；

步骤S4.2：输出永久变形量＝b-d；

步骤S4.3：输出最终变形量＝b-c；

步骤S4.4：输出所有检测的数组a[t]，并且输出数组时间和距离的关系曲线。

本实施例还公开了一种液浸式变压器压力变形测试装置，用于实施液浸式变压器压力变形测试方法。

公开了一种液浸式变压器压力变形测试装置，用于测试液浸式变压器的压力变形量，包括拉线传感器1、可调节支架2、磁铁4、电磁铁5、底板6和处理模块(未示出)，其中：

液浸式变压器放置于所述底板5的上方，所述可调节支架2位于所述底板5的上方并且所述可调节支架2通过所述电磁铁5与所述底板6固定连接，所述拉线传感器1安装于所述可调节支架2，所述拉线传感器1的感应点3与安装于液浸式变压器的测量点上的磁铁4连接；

所述处理模块和所述拉线传感器1电性连接，用于接收所述拉线传感器1输出的电压信号(通过AD模数转换为两点的距离；处理模块还与上位机连接，采用动态扫描方法获得试验过程的距离-时间曲线，由此获得施压过程中的最大形变和永久变形量)，所述处理模块包括主控单元(选用STM32f103c8t6作为主控芯片内置12位高速AD，负责完成系统控制、数据采集、数据处理、数据显示)、串口单元(通过串口单元与上位机连接实现数据的动态监视与最终结果显示)、电源单元、传感器单元(使用拉线传感器WXY33，连接到单片机12位高速AD测量通道)和显示单元(显示器通过与单片机进行连接，用于实现数据的动态监视与最终结果显示)，所述串口单元、所述电源单元、所述传感器单元和所述显示单元分别与所述主控单元电性连接。

具体的是，所述传感器单元包括传感器T3(即为上述的拉线传感器)，所述传感器T3的输出端通过电阻R12与所述主控单元的主控器U1的18管脚电性连接，所述电阻R12远离所述传感器T3的一端还通过电阻R10接电源(3V3)，所述电阻R12远离所述传感器T3的一端还通过电阻R11接地。

更具体的是，所述串口单元包括转接芯片T2和连接器U3，所述转接芯片T3和所述连接器U3电性连接，所述转接芯片T3的TXD端与所述主控器U1的12管脚电性连接，所述转接芯片T3的RXD端与所述主控器U1的13管脚电性连接。

进一步的是，所述显示单元包括显示器T1，所述显示器T1的DO端与所述主控器U1的21管脚电性连接，所述显示器T1的DI端与所述主控器U1的22管脚电性连接。

更进一步的是，所述处理模块还包括按键单元(通过普通GPIO与单片机进行连接，完成系统启停控制与参数设定)，所述按键单元包括开关S1和开关S2，所述开关S1的一端通过电阻R6与所述主控器U1的11管脚电性连接，所述开关S1远离所述电阻R6的一端第一路依次通过电容C5和电阻R7接地，所述开关S1远离所述电阻R6的一端第二路接地；

所述开关S2的一端通过电阻R8与所述主控器U1的14管脚电性连接，所述开关S2远离所述电阻R8的一端第一路依次通过电容C8和电阻R9接地，所述开关S2远离所述电阻R8的一端第二路接地。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的液浸式变压器、上位机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。