CN111123101A - 一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统。本发明系统包括多级互感检测模块和多通道A/D采样及处理模块。多级互感检测模块将传感器和变送器相结合，采用多级互感的方式将发电机组产生的大电压大电流转换至可被A/D转换器检测的电压范围(0‑5V)。多通道A/D采样及处理模块以差时采样的方式实现了单个A/D采样率的多倍提升。本发明系统大大提高了信号的采样频率，同时也实现了采样频率的可调整，采用可进行并行运算的高速可编程逻辑电路FPGA作为数据处理终端，大大提高了数据的处理速度。
Description
技术领域
本发明属于电力检测领域，具体涉及一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统。
背景技术
发电机/发电机组在工业、国防、科技及生活中用途广泛，国内市场规模达到254亿元。截止到2018年，中国发电机组产量为10600.49万千瓦，中国发电机组产销率为97％。随着经济发展，柴油发电机组的需求也不断提升，国内柴油发电机组的性能逐步得到了改善。中国柴油发电机组行业正处于产品结构调整的重要时期，产品价格已不再是决定市场的关键因素，品牌、技术、服务等无形资产逐渐成为消费市场关注的焦点。康明斯、卡特、三菱等国外品牌以产品质量和品牌优势占据主流市场。发电设备运行的可靠性是电力企业参与竞争和保障社会经济活动正常运行的先决条件。国内企业须依靠技术水平的升级来加强核心竞争力。为此，发电机测试系统成为产品性能测试、质量回溯、以及优化设计过程的关键设备。
发电机测试系统一般由负载电阻及测控系统组成，有些场合还需要配置感抗设备。发电机测试系统电压交直流均可，电压等级分为低压，中压和高压。负载电阻一般为干式电阻，主要将电能转化为热能耗散掉，可以采用自然和强制风冷两种形式，多数场合以强制风冷居多。测控系统一般根据不同使用场合进行特殊配置，通常具备档位控制；远程及本地控制；各项数据采集，例如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、频率等稳态数据采集；突加、突卸瞬态特特性测试；故障保护功能，例如过压过载保护，过温保护，风机风压及过载保护等。若配置智能测控系统，则在电脑控制方式下，由专用的测控软件进行负载控制和数据处理，自动完成各项电参数的数据采集、保存和管理，生成各种表格、曲线及标准检测报告。
发电机测试系统过程中的试验系统由试验电源、动力开关屏柜、信号传感装置与功率测量设备、自动化试验测量单元和控制操作台及交流电机试验软件系统、数据库系统等部分组成。型式试验中的负载设备可依据用户要求选用陪试电机、电涡流测功机、磁粉测功机、磁粉制动器等多种设备，满足不同电机的型式试验需要。测量方式通常采用微机测量，测量柜配置电流、电压传感器，中间环节采用信号调理接口模块，由计算机完成信号采集和测量任务。控制方式通常采用微型控制器完成联锁控制，联锁程序可根据用户的要求定制、修改，控制系统性能稳定、系统可扩展性好。为避免微机故障时影响试验工作，普遍采用的操作方式是手动控制(面板按钮操作)和自动控制(计算机键盘/鼠标操作)并存方式，不便采用自动控制或微机出现故障，可以采用手动操作进行试验。试验结果保存工控机或服务器内，自动试验的结果数据直接保存在试验工控机硬盘中，手动测量的数据可由人工输入到试验软件界面，再保存在存储器内，提供本机数据库功能，可以进行试验数据的本机查询访问，设计有试验报告自动生成功能并提供输出打印功能。
由于国内发电机组测试系统属于非标集成化电气类产品，通常采用了低频采样电路，无法实现高精度检测和高速数据处理。为此，本发明研制一种用于发电机组测试的高频检测与采样电路及数据处理系统。
发明内容
针对传统发电机组测试系统采用低频采样电路无法满足高精度检测和高速数据处理的现状，本发明提供一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统。
一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统，包括多级互感检测模块和多通道A/D采样及处理模块。
多级互感检测模块将传感器和变送器相结合，采用多级互感的方式将发电机组产生的大电压大电流转换至可被A/D转换器检测的电压范围(0-5V)。
多级互感检测模块包括发电机组G、第一熔断电阻器F1、第二熔断电阻器F2、第三熔断电阻器F3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一互感器L1、第二互感器L2、第三互感器L3、第四互感器L4、第五互感器L5、第六互感器L6、第七互感器L7、第八互感器L8、第九互感器L9、第十互感器L10、第十一互感器L11、第十二互感器L12、第一电压检测接入点、第二电压检测接入点、第三电压检测接入点、第四电压检测接入点、第五电压检测接入点和第六电压检测接入点。
发电机组G包括U相电路、V相电路、W相电路和N相线路；
第一熔断电阻器F1的一端连接发电机组G的U相电路，第一熔断电阻器F1的另一端与第一互感器L1的线圈L1-1的一端相连，第一互感器L1的线圈L1-1的另一端连接发电机组G的N相线路。第一互感器L1的线圈L1-2的一端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端与第四互感器L4的线圈L4-1的一端相连，第四互感器L4的线圈L4-1的另一端连接与第一互感器L1的线圈L1-2的另一端相连，第一互感器L1的线圈L1-2、第一电阻R1和第四互感器L4的线圈L4-1形成闭合回路。第四互感器L4的线圈L4-2的一端接地，第四互感器L4的线圈L4-2的另一端与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端连接第一电压检测接入点。
第二熔断电阻器F2的一端连接发电机组G的V相电路，第二熔断电阻器F2的另一端与第二互感器L2的线圈L2-1的一端相连，第二互感器L2的线圈L2-1的另一端连接发电机组G的N相线路。第二互感器L2的线圈L2-2的一端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端与第五互感器L5的线圈L5-1的一端相连，第五互感器L5的线圈L5-1的另一端与第二互感器L2的线圈L2-2的另一端相连，第二互感器L2的线圈L2-2、第三电阻R3和第五互感器L5的线圈L5-1形成闭合回路。第五互感器L5的线圈L5-2的一端接地，第五互感器L5的线圈L5-2的另一端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端连接第二电压检测接入点。
第三熔断电阻器F3的一端连接发电机组G的W相电路，第三熔断电阻器F3的另一端与第三互感器L3的线圈L3-1的一端相连，第三互感器L3的线圈L3-1的另一端连接发电机组G的N相线路。第三互感器L3的线圈L3-2的一端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端与第六互感器L6的线圈L6-1的一端相连，第六互感器L6的线圈L6-1的另一端与第三互感器L3的线圈L3-2的另一端相连，第三互感器L3的线圈L3-2、第五电阻R5和第六互感器L6的线圈L6-1形成闭合回路。第六互感器L6的线圈L6-2的一端接地，第六互感器L6的线圈L6-2的另一端与第六电阻R6的一端相连，第六电阻R6的另一端连接第三电压检测接入点。
第七互感器L7通过铁芯与发电机组G的W相电路形成互感电路，第七互感器L7两端直接相接形成闭合回路，第十互感器L10通过铁芯与该闭合回路形成互感电路。第十互感器L10的一端接地，第十互感器L10的另一端连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接地，第十互感器L10和第九电阻R9形成闭合回路，第九电阻R9的一端还连接第四电压检测接入点。
第八互感器L8通过铁芯与发电机组G的V相电路形成互感电路，第八互感器L8两端直接相接形成闭合回路，第十一互感器L11通过铁芯与该闭合回路形成互感电路。第十一互感器L11的一端接地，第十一互感器L11的另一端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接地，第十一互感器L11和第八电阻R8形成闭合回路，第八电阻R8的一端还连接第五电压检测接入点。
第九互感器L9通过铁芯与发电机组G的U相电路形成互感电路，第九互感器L9两端直接相接形成闭合回路，第十二互感器L12通过铁芯与该闭合回路形成互感电路。第十二互感器L12的一端接地，第十二互感器L12的另一端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地，第十二互感器L12和第七电阻R7形成闭合回路，第七电阻R7的一端还连接第六电压检测接入点。
U相电压经过第一互感器L1的一级互感作用以及第四互感器L4的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第一电压检测接入点将交流电压信号u1(t)传送至多通道A/D采样电路。
V相电压经过第二互感器L2的一级互感作用以及第五互感器L5的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第二电压检测接入点将交流电压信号u2(t)传送至多通道A/D采样电路。
W相电压经过第三互感器L3的一级互感作用以及第六互感器L6的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第三电压检测接入点将交流电压信号u3(t)传送至多通道A/D采样电路。
U相电流经过第九互感器L9的一级互感作用以及第十二互感器L12的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第七电阻R7转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第六电压检测接入点将电压信号u6(t)传送至多通道A/D采样电路。
V相电流经过第八互感器L8的一级互感作用以及第十一互感器L11的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第八电阻R8转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第五电压检测接入点将电压信号u5(t)传送至多通道A/D采样电路。
W相电流经过第七互感器L7的一级互感作用以及第十互感器L10的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第九电阻R9转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第四电压检测接入点将电压信号u4(t)传送至多通道A/D采样电路。
多通道A/D采样及处理模块包括第一A/D转换器组、第二A/D转换器组、第三A/D转换器组、第四A/D转换器组、第五A/D转换器组、第六A/D转换器组和FPGA。所述的A/D转换器组包括N个A/D转换器分别对应N个通道。
第一A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第一电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第一多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第二A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第二电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第二多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第三A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第三电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第三多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第四A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第四电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第四多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第五A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第五电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第五多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第六A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第六电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第六多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
FPGA通过数据总线连接上位机。
每组A/D转换器组中的N个A/D转换器检测同一个电压信号，如第一A/D转换器组中的N个A/D转换器检测第一电压检测接入点的电压信号u1(t),使用FPGA控制N个A/D转换器的工作使能以及A/D转换器之间的采样间隔，实现差时采样。假设通道一的A/D转换器采样得到的信号为u1(t1),第二个采样通道A/D转换器采样得到的信号为u1(t1+T)...以此类推第k+1个采样通道的A/D转换器采样得到的信号为u1(t1+kT)，其中k+1≤N,T为FPGA控制的A/D转换器的间隔时间，在原本的单通道A/D转换器采样信号u(t1),u(t2)...u(tN)中每两个采样信号之间增加了k个采样信号
u(ti+T),u(ti+2T)...u(ti+kT)(i＝1,2,...,N-1)，以差时采样的方式实现了单个A/D采样率的k倍提升。同时使用FPGA控制A/D转换器的工作使能，改变采样点个数实现采样率的1～k倍可调。
FPGA将多通道A/D采样电路采集到的数据进行数据分析，在FPGA内部对多通道A/D采样电路采集到的数据使用FFT快速傅立叶变换算法进行处理，对发电机组产生的交流电进行谐波分析，得到基波频率以及各相的相位差。最后通过FPGA自带的通讯模块将电流、电压、频率和相位信息传送给上位机软件对检测结果进行评判。
本发明有益效果如下：
(1)针对发电机输出的高压大电流，采用了多级电压互感器和电流互感器逐级按照比例减少检测电压的大小，让变送信号满足数字电路输入模拟量的标准量程范围。(2)针对单个A/D转化器的低采样率限制，设计了多通道A/D采样电路，采用差时控制的方式结合多个A/D转换器大大提高了信号的采样频率，同时也实现了采样频率的可调整。(3)采用可进行并行运算的高速可编程逻辑电路FPGA作为数据处理终端，大大提高了数据的处理速度(4)将发电机组的电压电流数据通过FPGA的通讯模块传输给远程上位机软件，实现了工业生产检测的数据化，符合工业互联网要求。
附图说明
图1为本发明的多级互感检测模块的电路图；
图2为本发明的多通道A/D采样及处理模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步说明。
一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统，包括多级互感检测模块和多通道A/D采样及处理模块。
多级互感检测模块将传感器和变送器相结合，采用多级互感的方式将发电机组产生的大电压大电流转换至可被A/D转换器检测的电压范围(0-5V)。
如图1所示，多级互感检测模块包括发电机组G、第一熔断电阻器F1、第二熔断电阻器F2、第三熔断电阻器F3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一互感器L1、第二互感器L2、第三互感器L3、第四互感器L4、第五互感器L5、第六互感器L6、第七互感器L7、第八互感器L8、第九互感器L9、第十互感器L10、第十一互感器L11、第十二互感器L12、第一电压检测接入点、第二电压检测接入点、第三电压检测接入点、第四电压检测接入点、第五电压检测接入点和第六电压检测接入点。
发电机组G为三相四线电机，包括U相电路、V相电路、W相电路和N相线路；
第一熔断电阻器F1的一端连接发电机组G的U相电路，第一熔断电阻器F1的另一端与第一互感器L1的线圈L1-1的一端相连，第一互感器L1的线圈L1-1的另一端连接发电机组G的N相线路。第一互感器L1的线圈L1-2的一端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端与第四互感器L4的线圈L4-1的一端相连，第四互感器L4的线圈L4-1的另一端连接与第一互感器L1的线圈L1-2的另一端相连，第一互感器L1的线圈L1-2、第一电阻R1和第四互感器L4的线圈L4-1形成闭合回路。第四互感器L4的线圈L4-2的一端接地，第四互感器L4的线圈L4-2的另一端与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端连接第一电压检测接入点。
第二熔断电阻器F2的一端连接发电机组G的V相电路，第二熔断电阻器F2的另一端与第二互感器L2的线圈L2-1的一端相连，第二互感器L2的线圈L2-1的另一端连接发电机组G的N相线路。第二互感器L2的线圈L2-2的一端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端与第五互感器L5的线圈L5-1的一端相连，第五互感器L5的线圈L5-1的另一端与第二互感器L2的线圈L2-2的另一端相连，第二互感器L2的线圈L2-2、第三电阻R3和第五互感器L5的线圈L5-1形成闭合回路。第五互感器L5的线圈L5-2的一端接地，第五互感器L5的线圈L5-2的另一端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端连接第二电压检测接入点。
第三熔断电阻器F3的一端连接发电机组G的W相电路，第三熔断电阻器F3的另一端与第三互感器L3的线圈L3-1的一端相连，第三互感器L3的线圈L3-1的另一端连接发电机组G的N相线路。第三互感器L3的线圈L3-2的一端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端与第六互感器L6的线圈L6-1的一端相连，第六互感器L6的线圈L6-1的另一端与第三互感器L3的线圈L3-2的另一端相连，第三互感器L3的线圈L3-2、第五电阻R5和第六互感器L6的线圈L6-1形成闭合回路。第六互感器L6的线圈L6-2的一端接地，第六互感器L6的线圈L6-2的另一端与第六电阻R6的一端相连，第六电阻R6的另一端连接第三电压检测接入点。
第七互感器L7通过铁芯与发电机组G的W相电路形成互感电路，第七互感器L7两端直接相接形成闭合回路，第十互感器L10通过铁芯与该闭合回路形成互感电路。第十互感器L10的一端接地，第十互感器L10的另一端连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接地，第十互感器L10和第九电阻R9形成闭合回路，第九电阻R9的一端还连接第四电压检测接入点。
第八互感器L8通过铁芯与发电机组G的V相电路形成互感电路，第八互感器L8两端直接相接形成闭合回路，第十一互感器L11通过铁芯与该闭合回路形成互感电路。第十一互感器L11的一端接地，第十一互感器L11的另一端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接地，第十一互感器L11和第八电阻R8形成闭合回路，第八电阻R8的一端还连接第五电压检测接入点。
第九互感器L9通过铁芯与发电机组G的U相电路形成互感电路，第九互感器L9两端直接相接形成闭合回路，第十二互感器L12通过铁芯与该闭合回路形成互感电路。第十二互感器L12的一端接地，第十二互感器L12的另一端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地，第十二互感器L12和第七电阻R7形成闭合回路，第七电阻R7的一端还连接第六电压检测接入点。
U相电压经过第一互感器L1的一级互感作用以及第四互感器L4的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第一电压检测接入点将交流电压信号u1(t)传送至多通道A/D采样电路。
V相电压经过第二互感器L2的一级互感作用以及第五互感器L5的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第二电压检测接入点将交流电压信号u2(t)传送至多通道A/D采样电路。
W相电压经过第三互感器L3的一级互感作用以及第六互感器L6的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第三电压检测接入点将交流电压信号u3(t)传送至多通道A/D采样电路。
U相电流经过第九互感器L9的一级互感作用以及第十二互感器L12的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第七电阻R7转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第六电压检测接入点将电压信号u6(t)传送至多通道A/D采样电路。
V相电流经过第八互感器L8的一级互感作用以及第十一互感器L11的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第八电阻R8转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第五电压检测接入点将电压信号u5(t)传送至多通道A/D采样电路。
W相电流经过第七互感器L7的一级互感作用以及第十互感器L10的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第九电阻R9转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第四电压检测接入点将电压信号u4(t)传送至多通道A/D采样电路。
如图2所示，多通道A/D采样及处理模块包括第一A/D转换器组、第二A/D转换器组、第三A/D转换器组、第四A/D转换器组、第五A/D转换器组、第六A/D转换器组和FPGA。所述的A/D转换器组包括N个A/D转换器分别对应N个通道。
第一A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第一电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第一多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第二A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第二电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第二多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第三A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第三电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第三多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第四A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第四电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第四多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第五A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第五电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第五多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
第六A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第六电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第六多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块。
FPGA通过数据总线连接上位机。
每组A/D转换器组中的N个A/D转换器检测同一个电压信号，如第一A/D转换器组中的N个A/D转换器检测第一电压检测接入点的电压信号u1(t),使用FPGA控制N个A/D转换器的工作使能以及A/D转换器之间的采样间隔，实现差时采样。假设通道一的A/D转换器采样得到的信号为u1(t1),第二个采样通道A/D转换器采样得到的信号为u1(t1+T)...以此类推第k+1个采样通道的A/D转换器采样得到的信号为u1(t1+kT)，其中k+1≤N,T为FPGA控制的A/D转换器的间隔时间，在原本的单通道A/D转换器采样信号u(t1),u(t2)...u(tN)中每两个采样信号之间增加了k个采样信号
u(ti+T),u(ti+2T)...u(ti+kT)(i＝1,2,...,N-1)，以差时采样的方式实现了单个A/D采样率的k倍提升。同时使用FPGA控制A/D转换器的工作使能，改变采样点个数实现采样率的1～k倍可调。
FPGA将多通道A/D采样电路采集到的数据进行数据分析，在FPGA内部对多通道A/D采样电路采集到的数据使用FFT快速傅立叶变换算法进行处理，对发电机组产生的交流电进行谐波分析，得到基波频率以及各相的相位差。最后通过FPGA自带的通讯模块将电流、电压、频率和相位信息传送给上位机软件对检测结果进行评判。
Claims (2)
1.一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统，其特征在于，包括多级互感检测模块和多通道A/D采样及处理模块；
多级互感检测模块包括发电机组G、第一熔断电阻器F1、第二熔断电阻器F2、第三熔断电阻器F3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一互感器L1、第二互感器L2、第三互感器L3、第四互感器L4、第五互感器L5、第六互感器L6、第七互感器L7、第八互感器L8、第九互感器L9、第十互感器L10、第十一互感器L11、第十二互感器L12、第一电压检测接入点、第二电压检测接入点、第三电压检测接入点、第四电压检测接入点、第五电压检测接入点和第六电压检测接入点；
发电机组G包括U相电路、V相电路、W相电路和N相线路；
第一熔断电阻器F1的一端连接发电机组G的U相电路，第一熔断电阻器F1的另一端与第一互感器L1的线圈L1-1的一端相连，第一互感器L1的线圈L1-1的另一端连接发电机组G的N相线路；第一互感器L1的线圈L1-2的一端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端与第四互感器L4的线圈L4-1的一端相连，第四互感器L4的线圈L4-1的另一端连接与第一互感器L1的线圈L1-2的另一端相连，第一互感器L1的线圈L1-2、第一电阻R1和第四互感器L4的线圈L4-1形成闭合回路；第四互感器L4的线圈L4-2的一端接地，第四互感器L4的线圈L4-2的另一端与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端连接第一电压检测接入点；
第二熔断电阻器F2的一端连接发电机组G的V相电路，第二熔断电阻器F2的另一端与第二互感器L2的线圈L2-1的一端相连，第二互感器L2的线圈L2-1的另一端连接发电机组G的N相线路；第二互感器L2的线圈L2-2的一端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端与第五互感器L5的线圈L5-1的一端相连，第五互感器L5的线圈L5-1的另一端与第二互感器L2的线圈L2-2的另一端相连，第二互感器L2的线圈L2-2、第三电阻R3和第五互感器L5的线圈L5-1形成闭合回路；第五互感器L5的线圈L5-2的一端接地，第五互感器L5的线圈L5-2的另一端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端连接第二电压检测接入点；
第三熔断电阻器F3的一端连接发电机组G的W相电路，第三熔断电阻器F3的另一端与第三互感器L3的线圈L3-1的一端相连，第三互感器L3的线圈L3-1的另一端连接发电机组G的N相线路；第三互感器L3的线圈L3-2的一端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端与第六互感器L6的线圈L6-1的一端相连，第六互感器L6的线圈L6-1的另一端与第三互感器L3的线圈L3-2的另一端相连，第三互感器L3的线圈L3-2、第五电阻R5和第六互感器L6的线圈L6-1形成闭合回路；第六互感器L6的线圈L6-2的一端接地，第六互感器L6的线圈L6-2的另一端与第六电阻R6的一端相连，第六电阻R6的另一端连接第三电压检测接入点；
第七互感器L7通过铁芯与发电机组G的W相电路形成互感电路，第七互感器L7两端直接相接形成闭合回路，第十互感器L10通过铁芯与该闭合回路形成互感电路；第十互感器L10的一端接地，第十互感器L10的另一端连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接地，第十互感器L10和第九电阻R9形成闭合回路，第九电阻R9的一端还连接第四电压检测接入点；
第八互感器L8通过铁芯与发电机组G的V相电路形成互感电路，第八互感器L8两端直接相接形成闭合回路，第十一互感器L11通过铁芯与该闭合回路形成互感电路；第十一互感器L11的一端接地，第十一互感器L11的另一端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接地，第十一互感器L11和第八电阻R8形成闭合回路，第八电阻R8的一端还连接第五电压检测接入点；
第九互感器L9通过铁芯与发电机组G的U相电路形成互感电路，第九互感器L9两端直接相接形成闭合回路，第十二互感器L12通过铁芯与该闭合回路形成互感电路；第十二互感器L12的一端接地，第十二互感器L12的另一端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地，第十二互感器L12和第七电阻R7形成闭合回路，第七电阻R7的一端还连接第六电压检测接入点；
U相电压经过第一互感器L1的一级互感作用以及第四互感器L4的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第一电压检测接入点将交流电压信号u1(t)传送至多通道A/D采样电路；
V相电压经过第二互感器L2的一级互感作用以及第五互感器L5的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第二电压检测接入点将交流电压信号u2(t)传送至多通道A/D采样电路；
W相电压经过第三互感器L3的一级互感作用以及第六互感器L6的二级互感作用，将电压转化为能被A/D转化器所能检测的标准电压，然后通过第三电压检测接入点将交流电压信号u3(t)传送至多通道A/D采样电路；
U相电流经过第九互感器L9的一级互感作用以及第十二互感器L12的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第七电阻R7转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第六电压检测接入点将电压信号u6(t)传送至多通道A/D采样电路；
V相电流经过第八互感器L8的一级互感作用以及第十一互感器L11的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第八电阻R8转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第五电压检测接入点将电压信号u5(t)传送至多通道A/D采样电路；
W相电流经过第七互感器L7的一级互感作用以及第十互感器L10的二级互感作用，从大电流交流电转化为小电流交流电，电流经过第九电阻R9转化为能被A/D转换器所能检测的标准电压，然后通过第四电压检测接入点将电压信号u4(t)传送至多通道A/D采样电路；
多通道A/D采样及处理模块包括第一A/D转换器组、第二A/D转换器组、第三A/D转换器组、第四A/D转换器组、第五A/D转换器组、第六A/D转换器组和FPGA；所述的A/D转换器组包括N个A/D转换器分别对应N个通道；
第一A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第一电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第一多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块；
第二A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第二电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第二多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块；
第三A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第三电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第三多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块；
第四A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第四电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第四多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块；
第五A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第五电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第五多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块；
第六A/D转换器组中的N个A/D转换器的输入端连接多级互感电路中的第六电压检测接入点，N个A/D转换器的输出端连接FPGA的第六多通道采集引脚，N个A/D转换器的时序端口连接FPGA的时序控制模块；
FPGA通过数据总线连接上位机。
2.根据权利要求1所述的种用于发电机组测试的高频检测与采样系统，其特征在于，每组A/D转换器组中的N个A/D转换器检测同一个电压信号，如第一A/D转换器组中的N个A/D转换器检测第一电压检测接入点的电压信号u1(t),使用FPGA控制N个A/D转换器的工作使能以及A/D转换器之间的采样间隔，实现差时采样；假设通道一的A/D转换器采样得到的信号为u1(t1),第二个采样通道A/D转换器采样得到的信号为u1(t1+T)...以此类推第k+1个采样通道的A/D转换器采样得到的信号为u1(t1+kT)，其中k+1≤N,T为FPGA控制的A/D转换器的间隔时间，在原本的单通道A/D转换器采样信号u(t1),u(t2)...u(tN)中每两个采样信号之间增加了k个采样信号u(ti+T),u(ti+2T)...u(ti+kT)(i＝1,2,...,N-1)，以差时采样的方式实现了单个A/D采样率的k倍提升；同时使用FPGA控制A/D转换器的工作使能，改变采样点个数实现采样率的1～k倍可调；
FPGA将多通道A/D采样电路采集到的数据进行数据分析，在FPGA内部对多通道A/D采样电路采集到的数据使用FFT快速傅立叶变换算法进行处理，对发电机组产生的交流电进行谐波分析，得到基波频率以及各相的相位差；最后通过FPGA自带的通讯模块将电流、电压、频率和相位信息传送给上位机软件对检测结果进行评判。
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