一種氧化鋅避雷器帶電測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，包括依次連接的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊以及結(jié)果輸出模塊，所述信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊分為電壓通路和電流通路兩條線路，所述電壓通路由電壓傳感器、第一可編程放大電路、第一前置濾波電路順次級聯(lián)組成，所述電流通路由電流傳感器、第二可編程放大電路、第二前置濾波電路順次級聯(lián)組成；所述信號(hào)處理模塊包括依次連接的A/D采樣芯片、電平轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器以及工控機(jī)；所述結(jié)果輸出模塊包括微型打印機(jī)和液晶顯示器。本實(shí)用新型提供的氧化鋅避雷器帶電測試儀，實(shí)現(xiàn)了10KV或以下氧化鋅避雷器運(yùn)行電壓下帶電測試，同時(shí)采用磁隔離技術(shù)和數(shù)字化測量技術(shù)，使測量結(jié)果具有高精度、高可靠性的特點(diǎn)。
【專利說明】一種氧化鋅避雷器帶電測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及避雷器測試儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種氧化鋅避雷器帶電測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，氧化鋅避雷器預(yù)防性試驗(yàn)包括停電條件下直流泄漏電流試驗(yàn)和運(yùn)行電壓下帶電測試?，F(xiàn)存的氧化鋅避雷器測試儀的工作狀態(tài)可以總結(jié)為:1、對于高電壓狀態(tài)(10KV或以上)帶有計(jì)數(shù)器的避雷器可以實(shí)現(xiàn)在線測量；2、對于IOKV或以下避雷器，因?yàn)槟壳按蟛糠窒旅娌话惭b計(jì)數(shù)器，所以使得現(xiàn)存的避雷器測試儀很難獲得流過避雷器的電流，因此不能夠在IOKV或以下避雷器上進(jìn)行現(xiàn)場測量，只能使用拆卸測量的方式。但是IOKV或以下避雷器在一些變電站中廣泛存在，如果都進(jìn)行停電測量，這種方法存在以下缺陷:
[0003]1、停電條件下直流泄露電流試驗(yàn)需將母線及其饋線全部停電，尤其是在新建變電站和IOKV級配電系統(tǒng)中，而IOKV級配電系統(tǒng)是電力網(wǎng)中電力線路結(jié)構(gòu)、使用環(huán)境最復(fù)雜的一個(gè)環(huán)節(jié)，對于數(shù)目眾多的配電變壓器和電纜線路等都要裝設(shè)避雷器作為防雷保護(hù)，避雷器的故障率較大。
[0004]2、主變壓器本身并不需要每年停電檢修，主變壓器氧化鋅避雷器停電試驗(yàn)，造成主設(shè)備可用率降低。
[0005]3、這種停電具有很大的盲目性，并且避雷器數(shù)目較多時(shí)，拆卸麻煩，工作量大，測試效率不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述【背景技術(shù)】中所提到的問題，提供了一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，該氧化鋅避雷器帶電測試儀實(shí)現(xiàn)了 IOKV或以下氧化鋅避雷器運(yùn)行電壓下帶電測試，同時(shí)采用磁隔離技術(shù)和數(shù)字化測量技術(shù)，使測量結(jié)果具有高精度、高可靠性的特點(diǎn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，包括依次連接的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊以及結(jié)果輸出模塊，所述信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊分為電壓通路和電流通路兩條線路，所述電壓通路由電壓傳感器、第一可編程放大電路、第一前置濾波電路順次級聯(lián)組成，所述電流通路由電流傳感器、第二可編程放大電路、第二前置濾波電路順次級聯(lián)組成；所述信號(hào)處理模塊包括依次連接的A/D采樣芯片、電平轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器以及工控機(jī)；所述結(jié)果輸出模塊包括微型打印機(jī)和液晶顯示器。
[0009]優(yōu)選地，所述電流傳感器前端連接有開合式電流互感器。該電流互感器采用開合式設(shè)計(jì)，在測量的過程中不必?cái)嚅_被測電路，實(shí)現(xiàn)非接觸測量，另外，其采用最新CT技術(shù)、多層屏蔽技術(shù)，幾乎不受外界磁場的影響，使測試數(shù)據(jù)更精確。
[0010]進(jìn)一步地，所述工控機(jī)分別與所述微型打印機(jī)和所述液晶顯示器連接。該工控機(jī)與數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行串行通訊，從而對信號(hào)進(jìn)行處理。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0012]1、本實(shí)用新型采用高精度開合式電流互感器作為電流信號(hào)的前端采集方式，實(shí)現(xiàn)了在不停電的情況下對電力用IOKV或以下氧化鋅避雷器進(jìn)行工頻參數(shù)測試，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)其是否存在安全隱患，以保證其安全運(yùn)行，提高了測試儀的可操作性。
[0013]2、本實(shí)用新型采用磁隔離技術(shù)，分別設(shè)置了高速磁隔離的電壓傳感器和電流傳感器，保證了數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。
[0014]3、本實(shí)用新型設(shè)有電壓通路、電流通路兩條模擬信號(hào)處理通路，來自CT或PT的測量信號(hào)經(jīng)過可編程放大、前置濾波后進(jìn)入A/D采樣芯片進(jìn)行同步采樣，保證了電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)的同步性，便于對二者的相位關(guān)系進(jìn)行精確分析，從而確定其他工頻參數(shù)。
[0015]4、本實(shí)用新型采用數(shù)字化測量技術(shù)，將采樣后的數(shù)據(jù)經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路送至數(shù)字信號(hào)處理器，在工控機(jī)的控制下對其進(jìn)行傅里葉變換，通過諧波分析和數(shù)字濾波等軟件抗干擾方法使測量結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，可準(zhǔn)確分析出基波及3?7次諧波的含量，并計(jì)算出氧化鋅避雷器的運(yùn)行參數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型氧化鋅避雷器帶電測試儀的總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]附圖標(biāo)記:1-電壓傳感器，2-電流傳感器，3-第一可編程放大電路，4-第一前置濾波電路，5-第二可編程放大電路，6-第二前置濾波電路，7-A/D采樣芯片，8-電平轉(zhuǎn)換電路，9-隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，10-數(shù)字信號(hào)處理器，11-工控機(jī)，12-鍵盤，13-鼠標(biāo)，14-微型打印機(jī)，15-液晶顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]結(jié)合圖1所示的一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，包括依次連接的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊以及結(jié)果輸出模塊，信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊分為電壓通路和電流通路兩條線路，電壓通路由電壓傳感器1、第一可編程放大電路3、第一前置濾波電路4順次級聯(lián)組成，電流通路由電流傳感器2、第二可編程放大電路5、第二前置濾波電路6順次級聯(lián)組成；信號(hào)處理模塊包括依次連接的A/D采樣芯片7、電平轉(zhuǎn)換電路8、數(shù)字信號(hào)處理器10以及工控機(jī)11 ;結(jié)果輸出模塊包括微型打印機(jī)14和液晶顯不器15。
[0021]上述電流傳感器2前端連接有開合式電流互感器。該電流互感器采用開合式設(shè)計(jì)，在測量的過程中不必?cái)嚅_被測電路，實(shí)現(xiàn)非接觸測量，另外，其采用最新CT技術(shù)、多層屏蔽技術(shù)，幾乎不受外界磁場的影響，使測試數(shù)據(jù)更精確。
[0022]本實(shí)用新型采用磁隔離技術(shù)，分別設(shè)置了高速磁隔離的電壓傳感器I和電流傳感器2，保證了數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。
[0023]由于測量電路的電磁干擾、傳感器自身及放大電路的影響，經(jīng)過傳感器和放大電路的電壓、電流信號(hào)往往不可避免地含有多種頻率成分的噪聲，本實(shí)用新型通過設(shè)置第一前置濾波電路4及第二前置濾波電路6，對采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，從而抑制雜散干擾信號(hào)。
[0024]本實(shí)用新型設(shè)有電壓通道、電流通道兩條模擬信號(hào)處理通路，來自CT或PT的測量信號(hào)經(jīng)過可編程放大，前置濾波后進(jìn)入A/D采樣芯片7進(jìn)行同步采樣，保證了電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)的同步性，便于對二者的相位關(guān)系進(jìn)行精確分析，從而確定其他工頻參數(shù)。由于A/D采樣芯片7的數(shù)字電平與數(shù)字信號(hào)處理器10的數(shù)字電平一般不匹配，所以在兩者之間需加上電平轉(zhuǎn)換電路8，采樣后的數(shù)字信息經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)字信號(hào)處理器10做1024點(diǎn)FFT運(yùn)算，得出測量結(jié)果后和工控機(jī)11串行通訊，把結(jié)果顯示在液晶顯示器14及打印輸出，同時(shí)，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)存入與數(shù)字信號(hào)處理器10相連的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器9中。
[0025]本實(shí)施例中，工控機(jī)11分別與微型打印機(jī)14和液晶顯示器15連接。用戶通過工控機(jī)11的鍵盤12和鼠標(biāo)13給工控機(jī)11發(fā)出各種指令，工控機(jī)11通過串行通訊把這些控制指令發(fā)送給數(shù)字信號(hào)處理器10，數(shù)字信號(hào)處理器10根據(jù)控制指令的不同來進(jìn)行不同的測量和計(jì)算。
[0026]本實(shí)用新型采用數(shù)字化測量技術(shù)，將采樣后的數(shù)據(jù)經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路8送至數(shù)字信號(hào)處理器10，在工控機(jī)11的控制下對其進(jìn)行傅里葉變換，通過諧波分析和數(shù)字濾波等軟件抗干擾方法使測量結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，可準(zhǔn)確分析出基波及3?7次諧波的含量，并計(jì)算出氧化鋅避雷器的運(yùn)行參數(shù)。該方法利用數(shù)字信號(hào)處理的一系列方法，可達(dá)到消除各種干擾和對波形進(jìn)行某些特別分析的目的，尤其是能有效克服一般測量方法中高次諧波帶來的誤差，具有聞精度、聞可罪性的特點(diǎn)。
[0027]本實(shí)用新型采用大屏幕液晶顯示器14，全中文菜單操作，使人機(jī)交換功能更強(qiáng)，使用簡便，另外，大屏幕液晶顯示器14上除顯示各測量值外，還可顯示電壓及電流的波形，便于直觀地對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
[0028]本實(shí)用新型采用微型打印機(jī)15，如需打印直接按顯示器提示操作，為了方便用戶對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、保存，儀器將前50次的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，任由用戶選擇打印。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，包括依次連接的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊以及結(jié)果輸出模塊，其特征在于:所述信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊分為電壓通路和電流通路兩條線路，所述電壓通路由電壓傳感器、第一可編程放大電路、第一前置濾波電路順次級聯(lián)組成，所述電流通路由電流傳感器、第二可編程放大電路、第二前置濾波電路順次級聯(lián)組成； 所述信號(hào)處理模塊包括依次連接的A/D采樣芯片、電平轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器以及工控機(jī)； 所述結(jié)果輸出模塊包括微型打印機(jī)和液晶顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，其特征在于:所述電流傳感器前端連接有開合式電流互感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋅避雷器帶電測試儀，其特征在于:所述工控機(jī)分別與所述微型打印機(jī)和所述液晶顯示器連接。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK203422419SQ201320570694
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】孟艷卿, 徐懌, 王曉軍, 張明, 余春燕, 宋翰彪, 王太金 申請人:國家電網(wǎng)公司, 吉林省電力有限公司四平供電公司, 武漢欣泰宇電力電子科技有限公司