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数字示波器在匝间短路测试中的应用

在工业生产和设备维护检修中,人们经常会进行线圈绕组匝间短路故障的测试。例如,电力系统中电力变压器匝间短路、电机转子匝间短路、显象管行输出变压器匝间短路等故障,都是以上产品最常见的故障之一,一旦出现这类故障,电力变压器内部可能会被严重烧毁,电机很难负载运行甚至不能运行。

因此,高效、可靠的匝间方法对企业提高生产和检测、维修的效率都有重要的意义。本文着重介绍由北京普源精电科技有限公司(RIGOL)提供的DS1000E在匝间中的应用。

目前市面上有不少专用的绕组匝间冲击耐,这类匝间冲击耐产品的基本原理都是以同型号绕组感抗相等为前提,采用波形比较法,以高压脉冲对等效过电压、无损模拟试验。然后通过示波器这样的装置通过完全一致的取样回路来测量这个脉冲在绕组线圈中的振荡波形,如果两个波形不一致,那么表明这两组线圈中至少有一组存在匝间短路的故障。其测量原理图如下:

图1 测试原理

测试方法

现状

目前大多数匝间仪显示波形都还在采用取样信号去激励CRT偏转线圈这样的模拟示波器显示方法,要判别两组振荡波形的异同,就利用绕组切换继电器常开触点与常闭触点的高速切换,利用模拟示波器当前波形与前次波形的余晖相比较,用肉眼去判断两组波形是否一致,以此来判断是否存在匝间故障。

但是像这样的方法,仅仅在相关维修工作的时候还能适用,但是要是在相关产品生产测试的时候,或者在做相关参数的实验测定的时候,这样肉眼判断的方法是不具有说服力的。这时需要将振荡波形的一系列数据都量化比较,如果波形不一致,是什么参数不一致,相差多少,这样量化的数据才是科学可靠的。因此,将振荡波形的采样、显示部分采用的方案是非常有必要的。

改进方法

上海某检测设备厂的智能型绕组综合测试系统正是这样科学可靠的测试系统,它集成了RIGOL DS1000E系列作为振荡波形的采样、显示部分,集成了智能低电阻测试仪和绝缘电阻测试仪等一系列电机绕组及变压器线圈相关测试仪器,并且由一台工控机统一控制与数据获取,形成功能强大的智能测试系统。