CN111044871A - 一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统及方法，所述系统包括直流高压发生单元、电压测量单元、电流测量单元、控制单元和被试避雷器，所述直流高压发生单元用于输出直流高压，所述电压测量单元用于测量所述直流高压发生单元的输出电压，所述电流测量单元用于测量流过所述被试避雷器的电流，所述控制单元用于接收电压测量单元、电流测量单元的测量信号，同时输出对所述直流高压发生单元的控制信号。本发明将避雷器绝缘电阻测试、直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测试集成在一起，通过一台仪器的一次测试就可以完成这两个试验项目，从而解决现有试验方法需要携带的仪器较多，试验过程比较繁琐的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及氧化锌避雷器试验技术领域，具体涉及一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统及方法。
背景技术
10kV氧化锌避雷器是一种过电压保护元件，当电网电压升高到避雷器的动作电压时，避雷器动作并释放电压负荷，将电网电压升高的幅值限制在一定的水平之下，从而保护设备绝缘不受损坏。
为了保证电网的安全运行，必须对避雷器进行预防性试验。根据预试规程，需要测量避雷器的绝缘电阻、直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流。目前的方法是先用兆欧表测量避雷器的绝缘电阻，然后再用直流高压发生器测量其直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流，需要携带的仪器较多，试验过程比较繁琐，不利于在户外方便快捷地开展试验。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统及方法，以解决现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明实施例的一个方面，提供了一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，包括直流高压发生单元、电压测量单元、电流测量单元、控制单元和被试避雷器，所述直流高压发生单元用于输出直流高压，所述电压测量单元用于测量所述直流高压发生单元的输出电压，所述电流测量单元用于测量流过所述被试避雷器的电流，所述控制单元用于接收电压测量单元、电流测量单元的测量信号，同时输出对所述直流高压发生单元的控制信号；
所述电压测量单元并联连接在所述直流高压发生单元的负极性输出端和正极性输出端；所述直流高压发生单元的负极性输出端接到所述被试避雷器的高压端，所述直流高压发生单元的正极性输出端与所述电流测量单元串联连接后再接到所述被试避雷器的低压端，所述直流高压发生单元的正极性输出端接地；所述电压测量单元、电流测量单元的测量信号输出端连接在所述控制单元上，所述控制单元的控制信号输出端还接到直流高压发生单元的控制信号输入端上。
作为本发明一种优选的方案，所述直流高压发生单元包括AC/DC变换器、DC/DC变换器和DSP控制系统，所述DSP控制系统与所述AC/DC变换器、DC/DC变换器形成闭环控制；所述AC/DC变换器将输入电压整流为720V直流电压输送至所述DC/DC变换器，所述DC/DC变换器输出所述被试避雷器进行试验所需要的电压。
作为本发明一种优选的方案，所述输入电源为220V三相交流电。
作为本发明一种优选的方案，所述AC/DC变换器包采用PWM整流电路，所述DSP控制系统向所述PWM整流电路发送PWM控制指令，并且所述PWM整流电路回馈至所述DSP控制系统。
作为本发明一种优选的方案，所述DC/DC变换器包括与所述DSP控制系统连接的高频逆变器和倍压整流器，所述高频逆变器的输入端与所述PWM整流电路连接，所述高频逆变器的输出端与所述倍压整流器连接，所述倍压整流器输出目标电压；
所述DSP控制系统发送PWM控制指令至所述高频逆变器，所述高频逆变器回馈至所述DSP控制系统，且所述倍压整流器将输出电压反馈至所述DSP控制系统。
在本发明实施例的第二个方面，提供了一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，包括如下步骤：
步骤100：控制单元输出控制信号，使直流高压发生单元输出2500V的电压；
步骤200：电流测量单元测量流过被试避雷器的电流，并将得到的电流测量信号输出到控制单元；
步骤300：控制单元根据电压测量单元、电流测量单元测得的电压U与电流I计算得到被试避雷器的绝缘电阻R。
步骤400：控制单元控制直流高压发生单元继续升高输出电压，直到电流测量单元所测到的电流I＝1mA时停止，此时的电压测量单元所测到的电压U即为被试避雷器的直流1mA电压U1mA；
步骤5：控制单元调节直流高压发生器的输出电压开始逐渐降低，直到电压测量单元所测到的电压U＝0.75U1mA停止，此时电流测量单元所测到的电流I即为被试避雷器0.75U1mA下的泄漏电流；
步骤6：控制单元控制直流高压发生单元继续降压，直到输出电压降为零，完成测试。
作为本发明一种优选的方案，所述步骤100还包括：从电压测量单元的接收的电压测量信号实现负反馈调节，实时调整输出的控制信号，从而使直流高压发生单元的输出电压很好地稳定在2500V。
作为本发明一种优选的方案，所述直流高压发生单元包括AC/DC变换器、DC/DC变换器和DSP控制系统，所述DSP控制系统与所述AC/DC变换器、DC/DC变换器形成闭环控制；所述AC/DC变换器将输入电压整流为720V直流电压输送至所述DC/DC变换器，所述DC/DC变换器输出所述被试避雷器进行试验所需要的电压。
作为本发明一种优选的方案，所述AC/DC变换器包采用PWM整流电路，所述DSP控制系统向所述PWM整流电路发送PWM控制指令，并且所述PWM整流电路回馈至所述DSP控制系统。
作为本发明一种优选的方案，所述DC/DC变换器包括与所述DSP控制系统连接的高频逆变器和倍压整流器，所述高频逆变器的输入端与所述PWM整流电路连接，所述高频逆变器的输出端与所述倍压整流器连接，所述倍压整流器输出目标电压；
所述DSP控制系统发送PWM控制指令至所述高频逆变器，所述高频逆变器回馈至所述DSP控制系统，且所述倍压整流器将输出电压反馈至所述DSP控制系统。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明将避雷器绝缘电阻测试、直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测试集成在一起，通过一台仪器的一次测试就可以完成这两个试验项目，从而解决现有试验方法需要携带的仪器较多，试验过程比较繁琐的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的氧化锌避雷器试验系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的直流高压发生单元的结构框图；
图3为本发明实施例提供的氧化锌避雷器试验方法流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，包括直流高压发生单元、电压测量单元、电流测量单元、控制单元和被试避雷器，所述直流高压发生单元用于输出直流高压，所述电压测量单元用于测量所述直流高压发生单元的输出电压，所述电流测量单元用于测量流过所述被试避雷器的电流，所述控制单元用于接收电压测量单元、电流测量单元的测量信号，同时输出对所述直流高压发生单元的控制信号；
所述电压测量单元并联连接在所述直流高压发生单元的负极性输出端和正极性输出端；所述直流高压发生单元的负极性输出端接到所述被试避雷器的高压端，所述直流高压发生单元的正极性输出端与所述电流测量单元串联连接后再接到所述被试避雷器的低压端，所述直流高压发生单元的正极性输出端接地；所述电压测量单元、电流测量单元的测量信号输出端连接在所述控制单元上，所述控制单元的控制信号输出端还接到直流高压发生单元的控制信号输入端上。
如图2所示，直流高压发生单元包括AC/DC变换器、DC/DC变换器和DSP控制系统，所述DSP控制系统与所述AC/DC变换器、DC/DC变换器形成闭环控制；所述AC/DC变换器将输入电压整流为720V直流电压输送至所述DC/DC变换器，所述DC/DC变换器输出所述被试避雷器进行试验所需要的电压。
作为本发明一种优选的方案，所述输入电源为220V三相交流电。
作为本发明一种优选的方案，所述AC/DC变换器包采用PWM整流电路，所述DSP控制系统向所述PWM整流电路发送PWM控制指令，并且所述PWM整流电路回馈至所述DSP控制系统。
作为本发明一种优选的方案，所述DC/DC变换器包括与所述DSP控制系统连接的高频逆变器和倍压整流器，所述高频逆变器的输入端与所述PWM整流电路连接，所述高频逆变器的输出端与所述倍压整流器连接，所述倍压整流器输出目标电压；
所述DSP控制系统发送PWM控制指令至所述高频逆变器，所述高频逆变器回馈至所述DSP控制系统，且所述倍压整流器将输出电压反馈至所述DSP控制系统。
实施例2：
如图3所示，基于实施例的系统提供了一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，包括如下步骤：
步骤100：控制单元输出控制信号，使直流高压发生单元输出2500V的电压；从电压测量单元的接收的电压测量信号实现负反馈调节，实时调整输出的控制信号，从而使直流高压发生单元的输出电压很好地稳定在2500V；
步骤200：电流测量单元测量流过被试避雷器的电流，并将得到的电流测量信号输出到控制单元；
步骤300：控制单元根据电压测量单元、电流测量单元测得的电压U与电流I计算得到被试避雷器的绝缘电阻R。
步骤400：控制单元控制直流高压发生单元继续升高输出电压，直到电流测量单元所测到的电流I＝1mA时停止，此时的电压测量单元所测到的电压U即为被试避雷器的直流1mA电压U1mA；
步骤5：控制单元调节直流高压发生器的输出电压开始逐渐降低，直到电压测量单元所测到的电压U＝0.75U1mA停止，此时电流测量单元所测到的电流I即为被试避雷器0.75U1mA下的泄漏电流；
步骤6：控制单元控制直流高压发生单元继续降压，直到输出电压降为零，完成测试。
可见，根据该集成式10kV氧化锌避雷器试验方法和系统，经过一次升压、降压的操作循环就可以完成被试避雷器绝缘电阻、直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流这两个预试项目的测试，相比于传统方式节约了时间，精简了过程，便于在户外方便快捷地开展试验。
如图2所示，直流高压发生单元包括AC/DC变换器、DC/DC变换器和DSP控制系统，所述DSP控制系统与所述AC/DC变换器、DC/DC变换器形成闭环控制；所述AC/DC变换器将输入电压整流为720V直流电压输送至所述DC/DC变换器，所述DC/DC变换器输出所述被试避雷器进行试验所需要的电压。
作为本发明一种优选的方案，所述AC/DC变换器包采用PWM整流电路，所述DSP控制系统向所述PWM整流电路发送PWM控制指令，并且所述PWM整流电路回馈至所述DSP控制系统。
作为本发明一种优选的方案，所述DC/DC变换器包括与所述DSP控制系统连接的高频逆变器和倍压整流器，所述高频逆变器的输入端与所述PWM整流电路连接，所述高频逆变器的输出端与所述倍压整流器连接，所述倍压整流器输出目标电压；
所述DSP控制系统发送PWM控制指令至所述高频逆变器，所述高频逆变器回馈至所述DSP控制系统，且所述倍压整流器将输出电压反馈至所述DSP控制系统。
本发明的试验系统和方法主要是利用了避雷器绝缘电阻测量与直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测试这两个项目测试原理的共同点，即绝缘电阻可以通过测量的电压与电流计算得到，因此可以先将电压加到2500V来测量绝缘电阻，然后继续升压来测试直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流，从而将这两个项目的测试集成到一个测量系统中。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，其特征在于，包括直流高压发生单元、电压测量单元、电流测量单元、控制单元和被试避雷器，所述直流高压发生单元用于输出直流高压，所述电压测量单元用于测量所述直流高压发生单元的输出电压，所述电流测量单元用于测量流过所述被试避雷器的电流；所述控制单元用于接收电压测量单元、电流测量单元的测量信号，同时输出对所述直流高压发生单元的控制信号；
所述电压测量单元并联连接在所述直流高压发生单元的负极性输出端和正极性输出端；所述直流高压发生单元的负极性输出端接到所述被试避雷器的高压端，所述直流高压发生单元的正极性输出端与所述电流测量单元串联连接后再接到所述被试避雷器的低压端，所述直流高压发生单元的正极性输出端接地；所述电压测量单元、电流测量单元的测量信号输出端连接在所述控制单元上，所述控制单元的控制信号输出端还接到直流高压发生单元的控制信号输入端上。
2.根据权利要求1所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，其特征在于，所述直流高压发生单元包括AC/DC变换器、DC/DC变换器和DSP控制系统，所述DSP控制系统与所述AC/DC变换器、DC/DC变换器形成闭环控制；所述AC/DC变换器将输入电压整流为720V直流电压输送至所述DC/DC变换器，所述DC/DC变换器输出所述被试避雷器进行试验所需要的电压。
3.根据权利要求2所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，其特征在于，还包括与所述流高压发生单元、电压测量单元、电流测量单元及控制单元分别电连接的输入电源，所述输入电源为220V三相交流电。
4.根据权利要求2所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，其特征在于，所述AC/DC变换器包采用PWM整流电路，所述DSP控制系统向所述PWM整流电路发送PWM控制指令，并且所述PWM整流电路回馈至所述DSP控制系统。
5.根据权利要求4所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验系统，其特征在于，所述DC/DC变换器包括与所述DSP控制系统连接的高频逆变器和倍压整流器，所述高频逆变器的输入端与所述PWM整流电路连接，所述高频逆变器的输出端与所述倍压整流器连接，所述倍压整流器输出目标电压；
所述DSP控制系统发送PWM控制指令至所述高频逆变器，所述高频逆变器回馈至所述DSP控制系统，且所述倍压整流器将输出电压反馈至所述DSP控制系统。
6.一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100：控制单元输出控制信号，使直流高压发生单元输出2500V的电压；电压测量单元测量所述直流高压发生单元的输出电压；
步骤200：电流测量单元测量流过被试避雷器的电流，并将得到的电流测量信号输出到控制单元；
步骤300：控制单元根据电压测量单元、电流测量单元测得的电压U与电流I计算得到被试避雷器的绝缘电阻R；
步骤400：控制单元控制直流高压发生单元继续升高输出电压，直到电流测量单元所测到的电流I＝1mA时停止，此时的电压测量单元所测到的电压U即为被试避雷器的直流1mA电压U1mA；
步骤5：控制单元调节直流高压发生器的输出电压开始逐渐降低，直到电压测量单元所测到的电压U＝0.75U1mA停止，此时电流测量单元所测到的电流I即为被试避雷器0.75U1mA下的泄漏电流；
步骤6：控制单元控制直流高压发生单元继续降压，直到输出电压降为零，完成测试。
7.根据权利要求3所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，其特征在于，所述步骤100还包括：从电压测量单元的接收的电压测量信号实现负反馈调节，实时调整输出的控制信号，从而使直流高压发生单元的输出电压稳定在2500V。
8.根据权利要求6所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，其特征在于，所述直流高压发生单元包括AC/DC变换器、DC/DC变换器和DSP控制系统，所述DSP控制系统与所述AC/DC变换器、DC/DC变换器形成闭环控制；所述AC/DC变换器将输入电压整流为720V直流电压输送至所述DC/DC变换器，所述DC/DC变换器输出所述被试避雷器进行试验所需要的电压。
9.根据权利要求8所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，其特征在于，所述AC/DC变换器包采用PWM整流电路，所述DSP控制系统向所述PWM整流电路发送PWM控制指令，并且所述PWM整流电路回馈至所述DSP控制系统。
10.根据权利要求9所述的一种集成式10kV氧化锌避雷器试验方法，其特征在于，所述DC/DC变换器包括与所述DSP控制系统连接的高频逆变器和倍压整流器，所述高频逆变器的输入端与所述PWM整流电路连接，所述高频逆变器的输出端与所述倍压整流器连接，所述倍压整流器输出目标电压；
所述DSP控制系统发送PWM控制指令至所述高频逆变器，所述高频逆变器回馈至所述DSP控制系统，且所述倍压整流器将输出电压反馈至所述DSP控制系统。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN114019246A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 广东电网有限责任公司 | 一种避雷器试验装置 |
| CN114062784A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种避雷器试验装置、方法及计算机存储介质 |
| CN116106619A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-12 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种针对输电系统消能设备的检测装置及其检测方法 |
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2020
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| CN116106619A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-12 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种针对输电系统消能设备的检测装置及其检测方法 |
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