CN110554270A - 电力电容试验线测控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力电容测试技术领域，公开了一种电力电容试验线测控系统，包括按顺序连接的低压电容表模块、用于进行极对壳的交流耐压试验的工频交流耐压模块、用于进行极间耐压试验和熔丝放电试验的工频直流耐压模块、用于进行极间交流耐压试验和在升降压过程中进行局放试验的串联谐振模块、用于测量放电电阻的低压高阻计模块以及用于在试验完成后将试验数据与数据库里的标准值相比较来判断合格与不合格的数据处理子系统；依次通过试验前低压测试、极对壳工频耐压、局放试验测试、极间直流熔丝放电测试、极间直流熔丝放电测试、以及试验后低压熔丝测量测试，对电力电容器进行出厂检测，具有能准确地检测出不合格电力电容器的优点。

Description

电力电容试验线测控系统

技术领域

本发明涉及电力电容测试技术领域，更具体地说，它涉及一种电力电容试验线测控系统。

背景技术

电力电容器是用于电力系统和电工设备的电容器。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，即构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压下使用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。

由于电力电容器投运越来越多，常会发生电力电容器损坏以致发生爆炸，损坏的原因把控电容器内部元件击穿、电容器对外壳绝缘损坏、以及密封不良和漏油。上述原因主要是由于制造工艺不良引起的。因此需要一种针对于电容器尤其是针对于电力电容的试验线产品检测系统对生成的电容器进行检测以发现生产出来的不合格的电容器。

发明内容

针对现有电力电容器的制造工艺不良导致电力电容器会在使用损坏或者爆炸的技术问题，本发明提供一种电力电容试验线测控系统，其具有能准确地检测出不合格电力电容器的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种电力电容试验线测控系统，包括按顺序连接的用于测量电容量的低压电容表模块、用于进行极对壳的交流耐压试验的工频交流耐压模块、用于进行极间耐压试验和熔丝放电试验的工频直流耐压模块、用于进行极间交流耐压试验和在升降压过程中进行局放试验的串联谐振模块、用于测量放电电阻的低压高阻计模块以及用于在试验完成后将试验数据与数据库里的标准值相比较来判断合格与不合格的数据处理子系统。

通过上述技术方案，依次通过试验前低压测试、极对壳工频耐压、局放试验测试、极间直流熔丝放电测试、极间直流熔丝放电测试、以及试验后低压熔丝测量测试，对电力电容器进行出厂检测，具有能准确地检测出不合格电力电容器的优点。

进一步的，所述数据处理子系统基于LabVIEW平台，还包括：

主控模块，所述主控模块数据连接有如下模块：

线体控制模块，用于实现与线体的控制系统的通讯，获取产品编码、测试参数及控制线体动作等功能；

工位#1测控模块，用于与低压电容表模块通讯，利用统计算法，准确获取电容的初测值；

工位#2测控模块，用于控制交流工频耐压设备进行极壳耐压测试。其中，软件实现自动升降压、计时和闪络检测等功能；如果有局放要求，软件同时会控制相应的机构，并与局放仪进行通讯，获取当前的局放值；耐压过程中，将会记录所有波形数据；

工位#3测控模块，用于控制直流耐压设备进行极间直流耐压和放电测试,其中，软件实现自动耐压、自动放电等功能，整个过程中，将会记录所有波形数据；

工位#4测控模块，用于控制交流谐振设备进行极间的交流耐压试验；

工位#5测控模块，用于与低压高阻计模块通讯，使用统计算法准确获取电容的阻值；

数据报告模块，用于展示所有产品的测试数据，并提供查询、导出报表和打印，并显示生产看板；

波形查询模块，用于展示产品的测试波形，包括耐压波形与计算速率；

维护计量模块，用于展示系统中所有的模拟量和数字量，为快速维护提供支持，同时也可提供参数校正功能。

通过上述技术方案，系统采用了美国国家仪器主推的的LabVIEW开发平台，其提供了图形化编程方法，可帮助您可视化应用的各个方面，包括硬件配置、测量数据和调试，可视化可帮助用户轻松集成任何供应商的测量硬件、在程序框图上展示复杂的逻辑、开发数据分析算法以及设计自定义工程用户界面。

进一步的，所述工位#4测控模块中还包括自动选档组件、自动调谐组件、自动升压组件、计时组件与检测电压闪络组件。

进一步的，所述工频交流耐压模块包括在进行极对壳的交流耐压试验的过程中运行的局放测试组件，所述局放测试组件为使用声测法的局放声测组件。

通过上述技术方案，局放测试组件能让电力电容器的测试效果更加全面与完整。

进一步的，所述工位#4测控模块中还包括有局放对接组件，用于与所述局放测试组件进行通讯，获取当前的局放值，并在耐压过程中，记录所有的波形数据。

通过上述技术方案，让测试过程更加完善，并将测试过程中产生的数据保留地更完整。

进一步的，所述数据处理子系统还包括：

铭牌编辑模块，用于提供铭牌参数的维护，并保存于数据库，向打印机输出铭牌参数；

MES交互模块，用于与工厂的MES系统通讯，获取产品参数和数据记录；

数据中心交互模块，用于与工厂的数据中心通讯，上传测试数据。

通过上述技术方案，方便集中通讯，利于时间分布式管理，还能现场修改产品铭牌，方便实用。

进一步的，所述低压电容表模块测试的持续时间为20s。

通过上述技术方案，该持续时长能让测试结果最稳定最准确。

进一步的，所述工频交流耐压模块耗时15s升压，然后耗时10s计时并同时记录局放水平，然后耗时10s降压。

进一步的，所述工频直流耐压模块在产品就位后放下电极，然后耗时35s充电，然后耗时1s将电压升至额定电压1.7倍放电，然后耗时10s将调压器回零。

进一步的，所述串联谐振模块在产品就位后放下电极，然后耗时20s将电压升至2.15倍标准电压并保持10秒钟，然后耗时10s将电压下降到1.2倍标准电压并保持1分钟，然后耗时10s将电压升至1.5倍标准电压并保持1分钟，此时观察局放量并记录局放水平,若局放超标则记录熄灭电压，然后耗时5s降压到1.0倍标准电压，接着耗时10s测量电容和介损，再耗时10s降压，最后收回电极。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：系统实现模块化设计，简洁且易维护；不仅实现了测控设备的自动化，而且由于测控系统数字化设计，从而提升了数据共享能力，与工厂MES系统互联后，成为了实现工厂自动化的关键部分；首次将虚拟仪器技术引入到电力电容产线的测控领域，利用其精确快速的数据采集和实时控制能力，再借助其强大的互联功能，实现了与各测控设备、仪器等的无缝连接。采用了美国国家仪器主推的的LabVIEW开发平台，其提供了图形化编程方法，包括硬件配置、测量数据和调试。

附图说明

图1为实施例的整体框图；

图2为实施例数据处理子系统的框图。

附图标记：1、低压电容表模块；2、工频交流耐压模块；201、局放测试组件；3、工频直流耐压模块；4、串联谐振模块；5、低压高阻计模块；6、数据处理子系统；601、主控模块；602、线体控制模块；603、工位#1测控模块；604、工位#2测控模块；605、工位#3测控模块；606、工位#4测控模块；6061、局放对接组件；607、工位#5测控模块；608、数据报告模块；609、波形查询模块；610、维护计量模块；611、铭牌编辑模块；612、MES交互模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例

一种电力电容试验线测控系统，如图1与图2所示，包括按顺序连接的用于测量电容量的低压电容表模块1、用于进行极对壳的交流耐压试验的工频交流耐压模块2、用于进行极间耐压试验和熔丝放电试验的工频直流耐压模块3、用于进行极间交流耐压试验和在升降压过程中进行局放试验的串联谐振模块4、用于测量放电电阻的低压高阻计模块5以及用于在试验完成后将试验数据与数据库里的标准值相比较来判断合格与不合格的数据处理子系统6。

依次通过试验前低压测试、极对壳工频耐压、局放试验测试、极间直流熔丝放电测试、极间直流熔丝放电测试、以及试验后低压熔丝测量测试。数据处理子系统6基于LabVIEW平台，数据处理子系统6包括主控模块601，以及均与主控模块601数据连接的线体控制模块602、工位#1测控模块603、工位#2测控模块604、工位#3测控模块605、工位#4测控模块606、工位#5测控模块607、数据报告模块608、波形查询模块609、维护计量模块610、铭牌编辑模块611以及MES交互模块612。

线体控制模块602，用于实现与线体的控制系统的通讯，获取产品编码、测试参数及控制线体动作等功能。

工位#1测控模块603，用于与低压电容表模块1通讯，利用统计算法，准确获取电容的初测值。低压电容表模块1可采用型号为AT160并带通讯接口的电容测量表，统计算法采用基于窗口的平滑滤波算法。低压电容表模块1测试的持续时间为20s。该持续时长能让测试结果最稳定最准确。

工位#2测控模块604，与工频交流耐压模块2数据连接，用于控制交流工频耐压设备进行极壳耐压测试。其中，软件实现自动升降压、计时和闪络检测等功能；如果有局放要求，软件同时会控制相应的机构，并与局放仪进行通讯，获取当前的局放值；耐压过程中，将会记录所有波形数据。工频交流耐压模块2耗时15s升压，然后耗时10s计时并同时记录局放水平，然后耗时10s降压。

工位#3测控模块605，与工频直流耐压模块3数据连接，用于控制直流耐压设备进行极间直流耐压和放电测试。其中，软件实现自动耐压、自动放电等功能，整个过程中，将会记录所有波形数据。工频直流耐压模块3在产品就位后放下电极，然后耗时35s充电，然后耗时1s将电压升至额定电压1.7倍放电，然后耗时10s将调压器回零。

工位#4测控模块606，与串联谐振模块4数据连接，用于控制交流谐振设备进行极间的交流耐压试验。工位#4测控模块606中还包括自动选档组件、自动调谐组件、自动升压组件、计时组件与检测电压闪络组件。工频交流耐压模块2包括在进行极对壳的交流耐压试验的过程中运行的局放测试组件201，局放测试组件201为使用声测法的局放声测组件，且可使用型号为AE-PD-2S的声测局放仪，局放测试组件201能让电力电容器的测试效果更加全面与完整。工位#4测控模块606中还包括有局放对接组件6061，用于与局放测试组件201进行通讯，获取当前的局放值，并在耐压过程中，记录所有的波形数据。串联谐振模块4在产品就位后放下电极，然后耗时20s将电压升至2.15倍标准电压并保持10秒钟，然后耗时10s将电压下降到1.2倍标准电压并保持1分钟，然后耗时10s将电压升至1.5倍标准电压并保持1分钟，此时观察局放量并记录局放水平,若局放超标则记录熄灭电压，然后耗时5s降压到1.0倍标准电压，接着耗时10s测量电容和介损，再耗时10s降压，最后收回电极。

工位#5测控模块607，用于与低压高阻计模块5通讯，使用统计算法准确获取电容的阻值。低压高阻计模块5采用型号为AT680并带通信接口的高阻测量仪。

数据报告模块608，用于展示所有产品的测试数据，并提供查询、导出报表和打印，并显示生产看板。

波形查询模块609，用于展示产品的测试波形，包括耐压波形与计算速率；

维护计量模块610，用于展示系统中所有的模拟量和数字量，为快速维护提供支持，同时也可提供参数校正功能。

系统采用了美国国家仪器主推的的LabVIEW开发平台，其提供了图形化编程方法，可帮助可视化应用的运行与展示，包括硬件配置、测量数据和调试，可视化可轻松集成任何供应商的测量硬件、在程序框图上展示复杂的逻辑、开发数据分析算法以及设计自定义工程用户界面。

铭牌编辑模块611，用于提供铭牌参数的维护，并保存于数据库，向打印机输出铭牌参数。打印机为全自动激光打标机，其型号为BMD-50并含控制计算机。

MES交互模块612，用于与工厂的MES系统通讯，获取产品参数和数据记录。还有数据中心交互模块，用于与工厂的数据中心通讯，上传测试数据用于与工厂的数据中心通讯，上传测试数据。方便集中通讯，利于时间分布式管理，还能现场修改产品铭牌，方便实用。

系统实现模块化设计，简洁且易维护；不仅实现了测控设备的自动化，而且由于测控系统数字化设计，从而提升了数据共享能力，与工厂MES系统互联后，成为了实现工厂自动化的关键部分；首次将虚拟仪器技术引入到电力电容产线的测控领域，利用其精确快速的数据采集和实时控制能力，再借助其强大的互联功能，实现了与各测控设备、仪器等的无缝连接。将提供单相高压并联电容器1.58--12kV、20--66r00kvar试验需求：完成电力电容器的极对壳耐压试验（AC）及局放测试；完成电力电容器的极间直流耐压试验（DC）和熔丝放电试验；流完成电力电容器的极间交流2.15倍标准电压（标准电压可为额定电压）耐压试验、局放测试（声测法测量）、1.00倍标准电压下的介损测量和电容测量；完成电力电容器的电容量辅助测量和内部放电电阻的测量（高阻）；具有对试验数据进行分析，可实现试验的自动化测试和自动生成试验记录、试验报告、故障统计、报告打印、查询、存储功能；可以自动完成铭牌的自动打印；测试界面实时显示设备状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力电容试验线测控系统，其特征在于，包括按顺序连接的用于测量电容量的低压电容表模块（1）、用于进行极对壳的交流耐压试验的工频交流耐压模块（2）、用于进行极间耐压试验和熔丝放电试验的工频直流耐压模块（3）、用于进行极间交流耐压试验和在升降压过程中进行局放试验的串联谐振模块（4）、用于测量放电电阻的低压高阻计模块（5）以及用于在试验完成后将试验数据与数据库里的标准值相比较来判断合格与不合格的数据处理子系统（6）。

2.根据权利要求1所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述数据处理子系统（6）基于LabVIEW平台，还包括：

主控模块（601），所述主控模块（601）数据连接有如下模块：

线体控制模块（602），用于实现与线体的控制系统的通讯，获取产品编码、测试参数及控制线体动作等功能；

工位#1测控模块（603），用于与低压电容表模块（1）通讯，利用统计算法，准确获取电容的初测值；

工位#2测控模块（604），用于控制交流工频耐压设备进行极壳耐压测试,其中，软件实现自动升降压、计时和闪络检测等功能；如果有局放要求，软件同时会控制相应的机构，并与局放仪进行通讯，获取当前的局放值；耐压过程中，将会记录所有波形数据；

工位#3测控模块（605），用于控制直流耐压设备进行极间直流耐压和放电测试；

其中，软件实现自动耐压、自动放电等功能，整个过程中，将会记录所有波形数据；

工位#4测控模块（606），用于控制交流谐振设备进行极间的交流耐压试验；

工位#5测控模块（607），用于与低压高阻计模块（5）通讯，使用统计算法准确获取电容的阻值；

数据报告模块（608），用于展示所有产品的测试数据，并提供查询、导出报表和打印，并显示生产看板；

波形查询模块（609），用于展示产品的测试波形，包括耐压波形与计算速率；

维护计量模块（610），用于展示系统中所有的模拟量和数字量，为快速维护提供支持，同时也可提供参数校正功能。

3.根据权利要求2所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，其中，所述工位#4测控模块（606）中还包括自动选档组件、自动调谐组件、自动升压组件、计时组件与检测电压闪络组件。

4.根据权利要求2所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述工频交流耐压模块（2）包括在进行极对壳的交流耐压试验的过程中运行的局放测试组件（201），所述局放测试组件（201）为使用声测法的局放声测组件。

5.根据权利要求4所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述工位#4测控模块（606）中还包括有局放对接组件（6061），用于与所述局放测试组件（201）进行通讯，获取当前的局放值，并在耐压过程中，记录所有的波形数据。

6.根据权利要求2所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述数据处理子系统（6）还包括：

铭牌编辑模块（611），用于提供铭牌参数的维护，并保存于数据库，向打印机输出铭牌参数；

MES交互模块（612），用于与工厂的MES系统通讯，获取产品参数和数据记录；

数据中心交互模块，用于与工厂的数据中心通讯，上传测试数据。

7.根据权利要求1所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述低压电容表模块（1）测试的持续时间为20s。

8.根据权利要求1所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述工频交流耐压模块（2）耗时15s升压，然后耗时10s计时并同时记录局放水平，然后耗时10s降压。

9.根据权利要求1所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述工频直流耐压模块（3）在产品就位后放下电极，然后耗时35s充电，然后耗时1s将电压升至额定电压1.7倍放电，然后耗时10s将调压器回零。

10.根据权利要求1所述的电力电容试验线测控系统，其特征在于，所述串联谐振模块（4）在产品就位后放下电极，然后耗时20s将电压升至2.15倍标准电压并保持10秒钟，然后耗时10s将电压下降到1.2倍标准电压并保持1分钟，然后耗时10s将电压升至1.5倍标准电压并保持1分钟，此时观察局放量并记录局放水平,若局放超标则记录熄灭电压，然后耗时5s降压到1.0倍标准电压，接着耗时10s测量电容和介损，再耗时10s降压，最后收回电极。