特种变压器变比测试仪设计.doc

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1、目录目录1摘要2第1章绪论31.1变压器变压比测试的目的与意义31.2变压器测试仪的发展趋势3第2章变压器变压比的测试原理42.1变压器的连接形4第3章测试仪硬件设计53.1系统硬件总体框图53.2电源设计63.2.1三相电源发生器:利用MAX038芯片63.2.2三相电源发生器：利用三片D/A转换芯片103.3测量电路框图113.4键盘电路113.5单片机系统电路设计123.6显示电路123.7测量原理143.8组别的测量14第4章软件设计154.1软件总体设计154.2主要程序模块174.2.1主程序174.2.2变比测试工作流程子程序184.2.3波形产生子程序184.2.4液晶显示

2、子程序214.3变比仪规格要求21第5章系统性能分析与干扰225.1测试电路22第6章总结23设计心得体会：23参考文献2423摘要本论文的主要目的是设计一个特种变压器变比测试仪,其作用是测量单相、三相、SCOTT、逆SCOTT变压器的变比值、组别及误差。测量功能由按键选择,标称值由按键输入,测量结果通过LED数码管或LCD显示。本论文在分析了此类变压器特殊接线方式的基础上，研究了其变压比测试的原理，并最终设计了可用于测试斯科特变压器、逆斯科特变压器和平衡变压器等特殊接线方式变压器的变压比测试仪。在本论文中，围绕此类变压器变压比测量的原理和实现，详细讲述了测试仪的总体设计以及软硬件具体设计

3、方案。最后对系统的整体性能进行了简要分析，介绍了系统的调试方法，并定性分析了系统干扰的来源和抑制方法。关键词：变压器，变压比，单片机，MAX03823第1章绪论本章主要首先介绍变压器变比测试仪设计的目的与意义，还有介绍了国内外研究与现状，现在变压器测试存在的一些问题，并介绍了变压器测试仪的发展趋势。1.1变压器变压比测试的目的与意义现在随着电力工业的飞速发展，用户对电力产品的质量要求也在不断提高，为了改善电能质量和提高系统稳定性、安全性及根据工业生产的实际需要，变压器变比日益显得重要。变压比是变压器的重要参数之一，变压比的变化与变压器绕组的变化有密切的关系。变压器变压比的测量即变压器电压比

4、的测量，是为了检查变压器的每一绕组的匝数是否符合设计与运行要求，因此也叫匝数比试验。变压器的高压与低压额定电压比往往为分数(或以小数表示)值，因此不得不采取四舍五入的办法取整数匝。这样就不可避免的使电压比与匝数比之间产生微小偏差。生产过程中必须控制这一误差，使之在允许范围内，生产过程中需对变压比进行测试。同时，变压器绕组是变压器传输、变换电能的核心部件，它构成了变压器输入、输出电能的电气回路。变压器绕组的可靠程度是决定变压器能否长期安全运行的基本要素。例如在电力系统中，通常采用两台变压器并列运行，则要求两台变压器相位相同，两台变压器之间相位差不能超过0.5%。否则，两变压器间将产生较大的环

5、流，变压器损耗增加，易导致故障产生，如绕组短路或断路、绕组击穿或烧毁、绕组变形等。这些故障都会影响变压器绕组的可靠性。变压比参数的恶化可以反映变压器的一些故障，进行变压器变压比测试能够检测出绕组匝间短路、绕组断路、绕组击穿和烧毁等故障，并且方法简单，故变压器在投入运行前或出现故障后需检测变压比以判断变压器是否能正常工作。并且，在变压器装配过程中进行变月、器变压比测试能够发现一些装配问题。例如，测量变压比可以检查线圈匝数是否正确、分接头焊接质量，查明线圈短路、断路，分接头开关的故障和错误，也可查明分接开关手柄位置与箱内分接开关对应情况，查出分接引线装配问题。在装备过程、安装前及进行大修后需要

6、对电力变压器的主接线、分接头的变压比进行测定以确保变压器的电气和机械性能达到国家规定标准和设计要求。1.2变压器测试仪的发展趋势随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高，我国变比测试仪也将发生新的变化并获得新的发展。变比测试仪整体综合技术水平达到国际20世纪80年代中期水平。微电子技术和计算机技术在变比测试仪产品中普遍采用，约15%的产品实现了智能化，达到国际90年代水平；30%的产品实现了数字化，达到国际20世纪80年代末期水平。23变比测试仪产品的高科技化，必将成为日后变比测试仪科技与产业的发展主流。世界近20年来，微电子技术、计算机技术、精密机械技术、高密封技术、特种加工技术、集

7、成技术、薄膜技术、网络技术、纳米技术、激光技术、超导技术和生物技术等高新技术得到了迅猛发展。这一背景和形势，不断地向变比测试仪提出了更高、更新、更多的要求，如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等，同时也为变比测试仪科技与产业的发展提供了强大的推动力，并成了变比测试仪进一步发展的物质、知识和技术基础。纵观历史，剖析现状，展望未来，可以提出如下结