CN102721891B - 非线性电阻型消谐器测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非线性电阻型消谐器测试装置，其特点是：包括依次连接的电子调压器、升压变压器和测量电路，其中在测量电路中包括有两个测试端子，从而与待测消谐器两端连接，另有一主控制器，该主控制器通过测控单元分别与前述电子调压器和升压变压器连接，而前述测量电路通过信号隔离变换模块分别与该测控单元和主控制器连接。本发明的有益效果是：通过使用高压取样信号隔离变换技术，提供了一种能够检测非线性电阻型消谐器相关参数的测试装置，可用于检测非线性电阻型消谐器的正常工作与否。使用该仪器后，为非线性电阻型消谐器状态检修提供了最直接有效的数据，从而提高了设备的安全运行水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种非线性电阻型消谐器测试装置。
背景技术
在6-35kV PT中性点不接地电网中，变电站母线上装有一次接线为YO的电磁式电压互感器(以下简称PT)，由于PT一次线圈的X端接地，且铁芯易饱和，装有这种PT的配电网，会产生两种不利情况：1、在一定条件下，会产生铁磁谐振，谐振过电压严重时可使弱绝缘设备损坏造成事故；2、电网间隙性接地或接地消失时产生的低频自由分量，使对地有通道的YO接线PT深度饱和，一次线圈通过安培级的涌流，使PT熔丝熔断或PT炸损。
运行经验证明，在PT中性点与地之间串接非线性电阻型消谐器可有效防止PT铁磁谐振，它具有消除PT饱和谐振和限制涌流两种功能，同时又不影响PT的正常运行，从而非线性电阻型消谐器的正常工作与否，对电网运行安全至关重要。多年以来电力部门主要依靠摇绝缘或目测等手段测量电压互感器中性点用非线性电阻型消谐器的好坏，间接了解消谐器的状态，然而非线性电阻型消谐器长期运行过程中会逐步老化影响正常动作。摇绝缘或目测即不能准确的获取消谐器在运行过程中的状态，也不能确切反映消谐器的故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种非线性电阻型消谐器测试装置，能够对消谐器进行快速、可靠地检测，并且检测过程自动化。
一种非线性电阻型消谐器测试装置，其特别之处在于：包括依次连接的电子调压器、升压变压器和测量电路，其中在测量电路中包括有两个测试端子，从而与待测消谐器两端连接，另有一主控制器，该主控制器通过测控单元分别与前述电子调压器和升压变压器连接，而前述测量电路通过信号隔离变换模块分别与该测控单元和主控制器连接。
其中主控制器带有人机界面，从而能显示和输入信息，并且该主控制器还与一打印机连接。
其中还包括直流电源，该直流电源分别与电子调压器和主控制器连接，从而供电。
其中测控单元采用单片机，并且该单片机自带ADC转换器或该单片机与外接ADC转换器连接，从而使单片机通过ADC转换器与信号隔离变换模块连接，该单片机还输出PWM信号至电子调压器。
本发明的有益效果是：通过使用高压取样信号隔离变换技术，提供了一种能够检测非线性电阻型消谐器相关参数的测试装置，可用于检测非线性电阻型消谐器的正常工作与否。本仪器提供一种对消谐器进行工频电流电压参数进行校验的方法，仪器能实现自动检测非线性电阻型消谐器在0.3mA、0.5mA、1mA、3mA、5mA、10mA各点时的伏安特性，这种方法即能对运行中的非线性电阻型消谐器潜在故的进行事先预测，也可对非线性电阻型消谐器安装前的设备检验，提供手段和装置，克服现有技术存在的问题。使用该仪器后，为非线性电阻型消谐器状态检修提供了最直接有效的数据，从而提高了设备的安全运行水平。
附图说明
附图1为本发明的逻辑原理框图；
附图2为本发明中测控单元的逻辑原理框图；
附图3为本发明的控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种非线性电阻型消谐器测试装置，包括依次连接的电子调压器、升压变压器和测量电路，其中在测量电路中包括有两个测试端子，从而与待测消谐器两端连接，另有一主控制器，该主控制器通过测控单元分别与前述电子调压器和升压变压器连接，而前述测量电路通过信号隔离变换模块分别与该测控单元和主控制器连接。
其中主控制器可以采用PC机或工控机，带有人机界面，从而能显示和输入信息，并且该主控制器还与一(热敏)打印机连接。还包括直流电源，该直流电源分别与电子调压器和主控制器连接，从而供电。
如图2所示，单片机通过RS232通信方式与主控制器连接，单片机自带内部ADC采集转换功能，单片机输出信号采用PWM控制方式，单片机还可以通过继电器控制方式输出以控制电子调压器和/或升压变压器的工作。
本发明的技术特点如下：由于消谐器是非线性器件，本发明的测试标准规定了六个测试点：0.3mA、0.5mA、1mA、3mA、10mA来表示它的伏安特性，在每一个点的测试点通过逐次逼近的方式达到精确测量。本测试装置的工作原理根据欧姆定律来测量的，只要测出元件两端电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
1、信号的取样和变换：测量电路模块主要是完成电流、电压的取样，然后送入信号隔离变换模块转换成标准的TTL电平之后送入测控单元的A/D变换；测量电路模块的组成是由半波整流二极管和取样电阻组成的取样电路，把电流信号转换成电压信号，依据取样电阻5.6k可以得知电压的输入范围为0～60V输入，输出则为TTL电平的0～5V，这也就是信号隔离变换模块的功能，TTL电平就直接和A/D输入端口连接进行AD转换。
2、测控单元也就是测量和控制部分的简称，功能包括：继电器的控制、PWM电压的输出、TTl输入信号的ADC采集和显示部分之间的通信。如图2是测控单元的逻辑原理框图。
3、信号隔离变换模块的功能就是实现宽范围电压的输入，小范围的电压输出，也可以说是信号的线性缩小。取样电路输出的电压信号根据测量的负载决定它的范围为0～60V，这么高的电压单片机没法直接采集，需要对信号进行缩小，为了保证信号的一致性所以要求线性缩小，输出电压为0～5V的TTL电平就可以直接和单片机直接连接进行信号采集。
4、连续电压的输出：由于消谐器的非线性，其输出测量电压必须是一个连续可变的高压电源，例如0～3300V，这部分由电子调压器和升压变压器组成。
5、测量过程中，取样信号的传输、抗干扰、隔离等，对测量精度也很重要。本发明采用信号隔离等技术，把高压信号转换成标准的TTL电平信号送给单片机的A/D采集端，经过内部的转换判断进一步调节PWM的控制输出电压，形成一个闭环的控制方式以达到需要测量的要求。
以下举例说明一个样品的测量过程：PWM输出一个很小的一个电压(例如0.5V)经过电子调压器和变压器把电压加在样品(消谐器)的两端，测控单元的ADC采集端采集一个电压和电流的信号，比较采集回来的电流和要求测量的电流的大小(比如要求0.3ma)，若采集回来的电流比0.3ma小，则再增大PWM的输出电压，再采集直到采集回来电流和0.3ma很接近了，采集此时的样品两端的电压也就是要得到的数据，完成数据的测量。具体流程如图3所示。
Claims (3)
1.一种非线性电阻型消谐器测试装置，其特征在于：包括依次连接的电子调压器、升压变压器和测量电路，其中在测量电路中包括有两个测试端子，从而与待测消谐器两端连接，另有一主控制器，该主控制器通过测控单元分别与前述电子调压器和升压变压器连接，而前述测量电路通过信号隔离变换模块分别与该测控单元和主控制器连接；
其中测控单元采用单片机，并且该单片机自带ADC转换器或该单片机与外接ADC转换器连接，从而使单片机通过ADC转换器与信号隔离变换模块连接，该单片机还输出PWM信号至电子调压器；
其中测量电路模块的组成是由半波整流二极管和取样电阻组成的取样电路。
2.如权利要求1所述的非线性电阻型消谐器测试装置，其特征在于：其中主控制器带有人机界面，从而能显示和输入信息，并且该主控制器还与一打印机连接。
3.如权利要求1所述的非线性电阻型消谐器测试装置，其特征在于：其中还包括直流电源，该直流电源分别与电子调压器和主控制器连接，从而供电。
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