CN111766458A - 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法 - Google Patents

基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111766458A
CN111766458A CN202010494638.0A CN202010494638A CN111766458A CN 111766458 A CN111766458 A CN 111766458A CN 202010494638 A CN202010494638 A CN 202010494638A CN 111766458 A CN111766458 A CN 111766458A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
current
digital
measuring
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010494638.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李岩
赵信华
程远
孙运涛
杨栋
刘锦泉
颜延利
周庆
李进
赵仁勇
杜伯学
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Laiwu Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Laiwu Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Laiwu Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202010494638.0A priority Critical patent/CN111766458A/zh
Publication of CN111766458A publication Critical patent/CN111766458A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/24—Arrangements for measuring quantities of charge

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，涉及高电压设备中绝缘材料的质量控制和状态评估领域，包括测量系统、高压电源、待测设备、封装外壳以及PC机，所述测量系统封装于封装外壳内部，所述测量系统包括积分电容器、阻抗变换器、模数(AD)转换器以及发射器，本发明将积分电容器插在高压端子和检测目标之间，对流过积分电容器的电流进行积分进而达到测量检测目标电荷累积量的目的，提高直流高压设备运行的稳定性和电力系统的安全性。

Description

基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法
技术领域
本发明属于高电压设备中绝缘材料的质量控制和状态评估领域，并涉及一种基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，主要应用于直流高压设备累积电荷测量，提高直流高压设备运行的稳定性和电力系统的安全性。
背景技术
随着电力电子技术、计算机技术和控制理论的飞速发展,直流输电和配电系统的发展在现代电网和能源互联网中取得了巨大的进步。与传统的交流输电相比,直流输电在远距离大容量架空输电线、海底电缆传输、交流系统互联等方面的应用,其经济效益和快速可控性都具有十分突出的优势。直流高压设备的电压等级也在不断提高，人们对直流高压设备绝缘材料性能提出了更加苛刻的要求。
一般认为，绝缘介质老化与电荷输运密不可分，并认为陷阱分布影响电荷积累、消散、输运特性。直流高压设备的绝缘材料在使用过程中会逐渐产生电荷累积导致绝缘老化，因此要采取有效的测量方法得到累积电荷，并据此判断绝缘是否老化。
将高压端子和检测目标之间插入积分电容器，当施加电压时，有相同的电流流过积分电容器和测试试样，对该电流进行积分可得到试样中累积的电荷，具有操作简便、测量准确等优点，为直流高压设备绝缘材料中累积电荷的测量提供了新方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，以测量直流高压设备中累积的电荷。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，包括测量系统、高压电源、待测设备、封装外壳以及PC机，所述测量系统封装于封装外壳内部，所述测量系统包括积分电容器、阻抗变换器、模数(AD)转换器以及发射器(4)，积分电容器插在高压端子和检测目标之间；阻抗变换器将获得的Q(t)转换为不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)；模数(AD)转换器将模拟输出电压VQ(t)转换为数字电压VD(t)；发射器把数字电压VD(t)信号传输到PC机；
测量电荷累积量：每次测量施加不同电压，然后将流过高压电路的电流I(t)积分，可以计算出样品中的累积电荷Q(t)；
将得到的Q(t)通过阻抗变换器(运算放大器)转换成不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)。模拟输出电压VQ(t)通过A-D转换器转换为数字电压VD(t)。然后，VD(t)被传送到发射机。最后，收集到的信号被传送到连接到PC机的接收单元。
作为本发明进一步的方案：所述积分电容器插在高压端子和检测目标之间，使流过电容器和检测目标的电流相同。
作为本发明进一步的方案：所述阻抗变换器将积分电容器得到的累积电荷Q(t)转换为不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)。
作为本发明进一步的方案：所述模数(AD)转换器将模拟输出电压VQ(t)转换为数字电压VD(t)。
作为本发明进一步的方案：发射器把数字电压VD(t)信号传输到PC机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将积分电容器插在高压端子和检测目标之间，且通过对流过积分电容器的电流进行积分进而达到测量检测目标电荷累积量的目的。故本发明对提高直流高压设备运行的稳定性和电力系统的安全性有着重要的理论价值和工程意义。
附图说明
图1为基于电流积分的直流高压设备绝缘材料中累积电荷测量的基本电路图。
图2为基于电流积分的直流高压设备绝缘材料中累积电荷测量的测量设置图。
图3为累积电荷与时间和电压的关系图。
图中：1-积分电容器、2-阻抗变换器、3-模数(AD)转换器、4-发射器、5-封装外壳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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
基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，包括测量系统、高压电源、待测设备、封装外壳5以及PC机，所述测量系统封装于封装外壳5内部，所述测量系统包括积分电容器1、阻抗变换器2、模数AD转换器3以及发射器4，积分电容器1插在高压端子和检测目标之间；阻抗变换器2将获得的Q(t)转换为不受外部噪声影响的模拟输出电压VQ(t)；模数AD转换器3将模拟输出电压VQ(t)转换为数字电压VD(t)；发射器4把数字电压VD(t)信号传输到PC机。所述积分电容器1插在高压端子和检测目标之间，使流过电容器和检测目标的电流相同。所述阻抗变换器2将积分电容器1得到的累积电荷Q(t)转换为不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)。所述模数AD转换器3将模拟输出电压VQ(t)转换为数字电压VD(t)。所述发射器4把数字电压VD(t)信号传输到PC机。
1)基本电路的连接。如图1所示，将高压直流电荷累积测量系统的端子1连接到高压电源，端子2通过串联的电阻(R)连接到测试设备的内部导体。电阻(R)起到限制击穿电流以保护测量单元的作用。
2)测量电荷累积量。每次测量施加不同电压，然后将流过高压电路的电流I(t)积分，可以计算出样品中的累积电荷Q(t)。
3)将得到的Q(t)通过阻抗变换器(运算放大器)转换成不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)。模拟输出电压VQ(t)通过A-D转换器转换为数字电压VD(t)。然后，VD(t)被传送到发射机。最后，收集到的信号被传送到连接到PC机的接收单元。
图2为基于电流积分的直流高压设备绝缘材料中累积电荷测量的测量设置图。
图3为累积电荷与时间和电压的关系图。

Claims (5)

1.基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，其特征在于，包括测量系统、高压电源、待测设备、封装外壳(5)以及PC机，所述测量系统封装于封装外壳(5)内部，所述测量系统包括积分电容器(1)、阻抗变换器(2)、模数(AD)转换器(3)以及发射器(4)，积分电容器(1)插在高压端子和检测目标之间；阻抗变换器(2)将获得的Q(t)转换为不受外部噪声影响的模拟输出电压VQ(t)；模数转换器(3)将模拟输出电压VQ(t)转换为数字电压VD(t)；发射器(4)把数字电压VD(t)信号传输到PC机；
测量电荷累积量：每次测量施加不同电压，然后将流过高压电路的电流I(t)积分，计算出样品中的累积电荷Q(t)；
将得到的Q(t)通过阻抗变换器(运算放大器)转换成不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)；
模拟输出电压VQ(t)通过A-D转换器转换为数字电压VD(t)。然后，VD(t)被传送到发射机；
最后，收集到的信号被传送到连接到PC机的接收单元。
2.根据权利要求1所述的基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，其特征在于，所述积分电容器(1)插在高压端子和检测目标之间，使流过电容器和检测目标的电流相同。
3.根据权利要求1所述的基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，其特征在于，所述阻抗变换器(2)将积分电容器(1)得到的累积电荷Q(t)转换为不受外部噪声影响的稳定电压VQ(t)。
4.根据权利要求1所述的基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，其特征在于，所述模数(AD)转换器(3)将模拟输出电压VQ(t)转换为数字电压VD(t)。
5.根据权利要求1所述的基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法，其特征在于，所述发射器(4)把数字电压VD(t)信号传输到PC机。
CN202010494638.0A 2020-06-03 2020-06-03 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法 Pending CN111766458A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010494638.0A CN111766458A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010494638.0A CN111766458A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111766458A true CN111766458A (zh) 2020-10-13

Family

ID=72720049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010494638.0A Pending CN111766458A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111766458A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114019329A (zh) * 2021-11-08 2022-02-08 国网山东省电力公司莱芜供电公司 基于机器学习的xlpe电缆绝缘早期劣化多维评价系统及方法
WO2023032814A1 (ja) * 2021-08-30 2023-03-09 春日電機株式会社 放電電荷量測定装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1303019A (zh) * 1999-12-20 2001-07-11 株式会社村田制作所 测量绝缘电阻的方法和设备
CN103235244A (zh) * 2013-04-02 2013-08-07 广东工业大学 一种介质阻挡放电电路参数检测装置及检测方法
CN103605008A (zh) * 2013-11-20 2014-02-26 上海电力学院 基于电声脉冲法的高压电缆空间电荷测量系统及方法
CN107271871A (zh) * 2017-07-21 2017-10-20 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 海底电缆直流耐压试验电荷累积消散系统及测试方法
CN207689555U (zh) * 2017-12-21 2018-08-03 中国原子能科学研究院 一种用于电容积分型微弱电流测量电路的低漏电流复位器
CN108700632A (zh) * 2016-03-03 2018-10-23 住友电气工业株式会社 用于评估绝缘体的绝缘性能的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1303019A (zh) * 1999-12-20 2001-07-11 株式会社村田制作所 测量绝缘电阻的方法和设备
CN103235244A (zh) * 2013-04-02 2013-08-07 广东工业大学 一种介质阻挡放电电路参数检测装置及检测方法
CN103605008A (zh) * 2013-11-20 2014-02-26 上海电力学院 基于电声脉冲法的高压电缆空间电荷测量系统及方法
CN108700632A (zh) * 2016-03-03 2018-10-23 住友电气工业株式会社 用于评估绝缘体的绝缘性能的方法
CN107271871A (zh) * 2017-07-21 2017-10-20 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 海底电缆直流耐压试验电荷累积消散系统及测试方法
CN207689555U (zh) * 2017-12-21 2018-08-03 中国原子能科学研究院 一种用于电容积分型微弱电流测量电路的低漏电流复位器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023032814A1 (ja) * 2021-08-30 2023-03-09 春日電機株式会社 放電電荷量測定装置
JP2023033709A (ja) * 2021-08-30 2023-03-13 春日電機株式会社 放電電荷量測定装置
JP7270904B2 (ja) 2021-08-30 2023-05-11 春日電機株式会社 放電電荷量測定装置
CN114019329A (zh) * 2021-11-08 2022-02-08 国网山东省电力公司莱芜供电公司 基于机器学习的xlpe电缆绝缘早期劣化多维评价系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111766458A (zh) 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量方法
NO20006099D0 (no) Metode og apparat for måling av batterikapasitet
CN103278776A (zh) 一种电动汽车电池绝缘检测系统
CN210015156U (zh) 一种电流检测电路、装置及电气产品
Flora et al. Factors affecting polarization and depolarization current measurements on insulation of transformers
CN111220883B (zh) 基于陡波电压的盆式绝缘子绝缘缺陷的检测方法及装置
CN112444700A (zh) 一种自愈式金属化膜电容器自愈性能的测试方法
CN104076254A (zh) 一种交流激励绝缘检测电路
CN208239523U (zh) 一种绝缘电阻检测电路
CN111766459A (zh) 基于电流积分的直流高压设备绝缘材料累积电荷测量系统
KR102361606B1 (ko) 축소형 고장기록장치
CN102288828A (zh) 数字高压多功能绝缘子检测设备
CN110120655B (zh) 一种用于变频器后端电流通道的频率跟踪系统及方法
CN108680795B (zh) 基于一阶电路全响应的直流系统对地电容计算方法
CN102841245A (zh) 高压变压器套管末屏电流参数实时检测装置及其控制方法
CN203772963U (zh) 基于超级电容器的电气设备回路电阻测试装置
CN216387349U (zh) 一种充电机电能计量误差校准与溯源装置
CN114362097A (zh) 高压漏电保护电路及漏电分析芯片
CN212905402U (zh) 一种晶闸管电压监测板的测试电路和装置
CN108645507B (zh) 一种高适应性gil振动在线监测神经网络装置
CN210347815U (zh) 一种基于电能计量芯片的光伏谐波监测装置
CN209690446U (zh) 配电线路绝缘检测装置
CN112964187A (zh) 一种电力变压器绕组变形检测装置及方法
CN110967572A (zh) 一种车载脉冲功率源电压电流故障快速检测装置
CN213689741U (zh) 一种高压插头式电压传感器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201013