CN112698140A - 一种低压配电网氧化物避雷器的电气参数综合测试仪器 - Google Patents

Abstract

一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，包括直流电源、电压调整模块、逆变器、倍压整流器、隔离电路、采集模块和控制模块；所述直流电源与所述电压调整模块、所述逆变器相连，所述控制模块与所述电压调整模块相连，所述控制模块与所述逆变器相连，所述逆变器与所述倍压整流器相连，所述倍压整流器与所述隔离模块相连，所述隔离模块与所述采集模块相连，所述采集模块与所述控制模块相连；所述直流电源为所述电压调整模块、所述逆变器供电；所述直流电源输出的直流电压经所述逆变器转变为交流电压；再经所述倍压整流器转变为高直流电压输出；所述采集模块通过所述隔离电路获取所述倍压整流器输出的高直流电压信息并传递给控制模块。

Description

一种低压配电网氧化物避雷器的电气参数综合测试仪器

技术领域

本发明涉及测试电气参数领域。更具体地说，本发明涉及一种低压配电网氧化物避雷器的电气参数综合测试仪器。

背景技术

低压氧化物避雷器分两种：(H)Y1.5WS-0.5/2.6和(H)Y1.5WS-0.28/1.3，主要用于低压配电网中，一般安装在配电变电压器低压侧(额定电压为400V)和低压无功成套补偿装置中。低压配电网指从配电变压器低压侧至用户电能计量装置的电力线路部分，由于其结构比较复杂，线长、点多、面广，大部分线路特别是农网线路为架空裸线，没有任何防雷措施，配网设备遭受雷击的概率非常大。近年多次发生雷击造成配电变压器、避雷器、低压无功补偿装置等设备损坏事故，严重危及配网设备安全和供电可靠性。因此，有必要采取有效防范措施，减少雷击设备损坏事故的发生。主要措施之一是在低压配电网的配电变压器低压侧和低压无功补偿装置中装设低压氧化物避雷器。

在低压无功补偿装置中装避雷器的作用是防止直击雷过电压和感应雷电压沿低压配电线路侵入补偿装置内时将电容器、电抗器、电控开关组、放电装置及保护回路等设备上的过电压限制在绝缘水平要求内，防止设备损坏。

在配电变压器低压侧装避雷器的作用是限制雷击时低压绕组两端过电压，保护低压绕组绝缘，也保护高压绕组免遭“正、反变换过电压”的危害。

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定了低压氧化物避雷器的试验项目，应包括下列内容：

1测量低压金属氧化物避雷器绝缘电阻。采用500V兆欧表，绝缘电阻不应小于2MΩ；

2测量低压金属氧化物避雷器直流参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流。应符合下列规定：金属氧化物避雷器对应于直流参考电流下的直流参考电压，不应低于现行国家标准《交流无间隙金属氧化物避雷器》GB11032规定值，并应符合产品技术条件的规定。实测值与制造厂实测值比较，其允许偏差应为±5％；0.75倍直流参考电压下的泄漏电流值不应大于50μA，或符合产品技术条件的规定。

目前，以上两个项目分别采用兆欧表和直流发生器进行测试，由于直流发生器采用交流220V电源作为输入电压，如果低压配电网特别是农村配网停电后，只能携带发电机发电提供电源，非常不方便。现在电力系统内还没有不采用交流电而直接采用蓄电池供电，且能同时测试上述两试验项目的低压氧锌避雷器电气综合参数测试仪器。而按照相关要求，试验部门应配备低压氧化物避雷器测试仪器，确保能对所辖低压电网低压避雷器进行有效测试。因此，一种专门用于低压氧化物避雷器交接和例行试验时，对其电气综合参数进行测试的仪器，为判断低压氧化物避雷器安装交接时能否投入运行、运行中是否能继续运行提供有效手段。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，按照相关要求，试验部门配备低压氧化物避雷器测试仪器，确保能对所辖低压电网低压避雷器进行有效测试，为判断低压氧化物避雷器安装交接时能否投入运行、运行中是否能继续运行提供有效手段。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，包括直流电源、电压调整模块、逆变器、倍压整流器、隔离电路、采集模块和控制模块；

所述直流电源的输出端与所述电压调整模块的输入端、所述逆变器的输入端相连，所述控制模块的输入端与所述电压调整模块的输出端相连，所述控制模块的输出端与所述逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端与所述倍压整流器的输入端相连，所述倍压整流器的输出端与所述隔离模块的输入端相连，所述隔离模块的输出端与所述采集模块的输入端相连，所述采集模块与所述控制模块通信相连；所述直流电源为所述电压调整模块、所述逆变器供电；所述逆变器将所述直流电源输出的直流电压转变为交流电压；所述倍压整流器将所述交流电压升压并整流为高直流电压输出；所述采集模块通过所述隔离电路获取所述倍压整流器输出的高直流电压信息并传递给控制模块。

本发明技术原理为：

本发明的直流电源输出12.6V电压，所述电压调整模块选用AOZ1282CI电源芯片，该电源解决方案是一种高效率，持续输出电流1.2A的降压型稳压器，具有足够的灵活性，以适应各种应用场合。所述电压调整模块将所述直流电源的输出电压调整为5V和3.3V直流电压；所述逆变器包括推挽式变压器电控开关电路；所述推挽式变压器电控开关电路的输入直流电压为12.6V；所述推挽式变压器电控开关电路的输出端与所述倍压整流器的输入端相连；所述推挽式变压器电控开关电路将所述直流电源输出的直流电压转变为0-500V交流电压输出；由于两个电控开关管轮流交替工，相当于两个电控开关电源同时输出功率，其输出功率较大，工作效率很高；所述倍压整流器将所述0-500交流电压升压并整流为0-3000直流电压输出；所述倍压整流器包括第一整流电路和第二整流电路；所述第一整流电路的输入端与所述第二整流电路的输入端串联在一起；所述逆变器的输出端与所述第一整流电路的输入端、所述第二整流电路的输入端相连；所述隔离电路包含线性光耦模块；所述线性光耦模块的输入端与所述倍压整流器的输出端相连；所述线性光耦模块的输出端与所述采集模块的输入端相连；所述线性光耦模块的输出端由所述电压调整模块供电，所述线性光耦模块内置隔离电源模块，所述隔离电源模块型号为B0505S-2WR2，所述线性光耦模块的输入端和输出端都为5V；所述采集模块内置基准源和AD模块；所述基准源采用REF5025芯片，REF5025芯片具有低温漂、高精度、低噪声的特点，为所述AD模块提供高精度、高稳定度的电源；所述AD模块采用ADS1256芯片，所述ADS1256芯片是一款微功率、高精度、8通道、24位的高性能模数转换器，提供23比特的无噪声精度及最高速率30kSPS的采集速率；所述ADS1256芯片内置可编程增值放大器；所述可编程增值放大器将从所述隔离电路采集到的电信号进行放大、转换、滤波处理，输入可灵活配置为4路差分输入或者8路单极输入；所述采集模块通过所述隔离电路获取所述倍压整流器输出的高直流电压信息并传递给控制模块，所述控制模块包括CPU模块，所述CPU模块与所述人机交互模块、所述采集模块、所述逆变器通信相连。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器在专门用于低压氧化物避雷器交接和例行试验时，对其电气综合参数进行测试，为判断低压氧化物避雷器安装交接时能否投入运行、运行中是否能继续运行提供有效手段。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器的结构示意图；

图2为本发明的推挽式变压器电控开关电路结构图；

图3为本发明的倍压整流电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：

实例一

图1为本发明的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器的结构示意图，如图1所示，一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，包括直流电源、电压调整模块、逆变器、倍压整流器、隔离电路、采集模块和控制模块；

所述直流电源的输出端与所述电压调整模块的输入端、所述逆变器的输入端相连，所述控制模块的输入端与所述电压调整模块的输出端相连，所述控制模块的输出端与所述逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端与所述倍压整流器的输入端相连，所述倍压整流器的输出端与所述隔离模块的输入端相连，所述隔离模块的输出端与所述采集模块的输入端相连，所述采集模块与所述控制模块通信相连；所述直流电源为所述电压调整模块、所述逆变器供电；所述逆变器将所述直流电源输出的直流电压转变为交流电压；所述倍压整流器将所述交流电压升压并整流为高直流电压输出；所述采集模块通过所述隔离电路获取所述倍压整流器输出的高直流电压信息并传递给控制模块。

本发明技术原理为：

本发明的直流电源输出12.6V电压，所述电压调整模块选用AOZ1282CI电源芯片，该电源解决方案是一种高效率，持续输出电流1.2A的降压型稳压器，具有足够的灵活性，以适应各种应用场合。所述电压调整模块将所述直流电源的输出电压调整为5V和3.3V直流电压；所述逆变器包括推挽式变压器电控开关电路；所述推挽式变压器电控开关电路的输入直流电压为12.6V；所述推挽式变压器电控开关电路的输出端与所述倍压整流器的输入端相连；所述推挽式变压器电控开关电路将所述直流电源输出的直流电压转变为0-500V交流电压输出；由于两个电控开关管轮流交替工，相当于两个电控开关电源同时输出功率，其输出功率较大，工作效率很高；所述倍压整流器将所述0-500交流电压升压并整流为0-3000直流电压输出；所述倍压整流器包括第一整流电路和第二整流电路；所述第一整流电路的输入端与所述第二整流电路的输入端串联在一起；所述逆变器的输出端与所述第一整流电路的输入端、所述第二整流电路的输入端相连；所述隔离电路包含线性光耦模块；所述线性光耦模块的输入端与所述倍压整流器的输出端相连；所述线性光耦模块的输出端与所述采集模块的输入端相连；所述线性光耦模块的输出端由所述电压调整模块供电，所述线性光耦模块内置隔离电源模块，所述隔离电源模块型号为B0505S-2WR2，所述线性光耦模块的输入端和输出端都为5V；所述采集模块内置基准源和AD模块；所述基准源采用REF5025芯片，REF5025芯片具有低温漂、高精度、低噪声的特点，为所述AD模块提供高精度、高稳定度的电源；所述AD模块采用ADS1256芯片，所述ADS1256芯片是一款微功率、高精度、8通道、24位的高性能模数转换器，提供23比特的无噪声精度及最高速率30kSPS的采集速率；所述ADS1256芯片内置可编程增值放大器；所述可编程增值放大器将从所述隔离电路采集到的电信号进行放大、转换、滤波处理，输入可灵活配置为4路差分输入或者8路单极输入；所述采集模块通过所述隔离电路获取所述倍压整流器输出的高直流电压信息并传递给控制模块，所述控制模块包括CPU模块，所述CPU模块与所述人机交互模块、所述采集模块、所述逆变器通信相连。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器在专门用于低压氧化物避雷器交接和例行试验时，对其电气综合参数进行测试，为判断低压氧化物避雷器安装交接时能否投入运行、运行中是否能继续运行提供有效手段。

实施例二

图2为本发明的推挽式变压器电控开关电路结构图，如图2所示，一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，所述逆变器包括推挽式变压器电控开关电路；所述推挽式变压器电控开关电路的输出端与所述倍压整流器的输入端相连；

需要说明的是，所述推挽式变压器电控开关电路包括第一电控开关、第二电控开关、第一线圈、第二线圈、第三线圈；所述直流电源的第一端与所述第一电控开关的第二端、所述第二电控开关的第一端相连；所述直流电源的第二端与所述第一线圈的第二端、所述第二线圈的第一端相连；所述第一电控开关的第一端与所述第一线圈的第一端相连；所述第二电控开关的第二端与所述第二线圈的第二端相连；所述第三线圈与所述倍压整流器的输入端相连。

实施例三

图3为本发明的倍压整流电路结构图，如图3所示，所述倍压整流器包括第一整流电路和第二整流电路；

所述第一整流电路的输入端与所述第二整流电路的输入端串联在一起；

所述逆变器与所述第一整流电路的输入端、所述第二整流电路的输入端相连。

需要说明的是，所述第一整流电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；

所述逆变器的第一端与所述第一电容的第一端相连；所述逆变器的第二端与所述第一二极管的阴极、所述第二电容的第一端相连；所述第一电容的第二端与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述第三电容的第一端相连；所述第二电容的第二端与所述第二二极管的阳极、第三三极管的阴极、第四电容的第一端相连；所述第三电容的第二端与所述第三三极管的阳极、第四二极管的阴极相连；所述第四电容的第二端与所述第四二极管的阳极相连并输出高直流电压。

所述第二整流电路包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管；

所述逆变器的第一端与所述第五电容第一端相连；所述逆变器的第二端与所述第五二极管的阳极、所述第六电容的第一端相连；所述第五电容的第二端与所述第五二极管的阴极、所述第六二极管的阳极、所述第七电容的第一端相连；所述第六电容的第二端与所述第六二极管的阴极、所述第七二极管的阳极、所述第八电容的第一端相连；所述第七电容的第二端与所述第七二极管的阴极、所述第八二极管的阳极相连；所述第八电容的第二端与所述第八二极管的阴极相连并接地。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，包括直流电源、电压调整模块、逆变器、倍压整流器、隔离电路、采集模块和控制模块；

所述直流电源的输出端与所述电压调整模块的输入端、所述逆变器的输入端相连，所述控制模块的输入端与所述电压调整模块的输出端相连，所述控制模块的输出端与所述逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端与所述倍压整流器的输入端相连，所述倍压整流器的输出端与所述隔离模块的输入端相连，所述隔离模块的输出端与所述采集模块的输入端相连，所述采集模块的输出输入端与所述控制模块的输入输出端相连；

所述直流电源为所述电压调整模块、所述逆变器供电；

所述逆变器将所述直流电源输出的直流电压转变为交流电压；

所述倍压整流器将所述交流电压升压并整流为高直流电压输出；

所述采集模块通过所述隔离电路获取所述倍压整流器输出的高直流电压信息并传递给控制模块。

2.如权利要求1所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述逆变器包括推挽式变压器电控开关电路；

所述推挽式变压器电控开关电路的输出端与所述倍压整流器的输入端相连；

所述推挽式变压器电控开关电路将所述直流电源输出的直流电压转变为交流电压。

3.如权利要求1或2所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述推挽式变压器电控开关电路包括第一电控开关、第二电控开关、第一线圈、第二线圈、第三线圈；

所述直流电源的第一端与所述第一电控开关的第二端、所述第二电控开关的第一端相连；所述直流电源的第二端与所述第一线圈的第二端、所述第二线圈的第一端相连；所述第一电控开关的第一端与所述第一线圈的第一端相连；所述第二电控开关的第二端与所述第二线圈的第二端相连；所述第三线圈与所述倍压整流器的输入端相连。

4.如权利要求1所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述倍压整流器包括第一整流电路和第二整流电路；

所述第一整流电路的输入端与所述第二整流电路的输入端串联在一起；

所述逆变器的输出端与所述第一整流电路的输入端、所述第二整流电路的输入端相连。

5.如权利要求4所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述第一整流电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；

所述逆变器的第一端与所述第一电容的第一端相连；所述逆变器的第二端与所述第一二极管的阴极、所述第二电容的第一端相连；所述第一电容的第二端与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述第三电容的第一端相连；所述第二电容的第二端与所述第二二极管的阳极、第三三极管的阴极、第四电容的第一端相连；所述第三电容的第二端与所述第三三极管的阳极、第四二极管的阴极相连；所述第四电容的第二端与所述第四二极管的阳极相连并输出高直流电压。

6.如权利要求4所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述第二整流电路包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管；

所述逆变器的第一端与所述第五电容第一端相连；所述逆变器的第二端与所述第五二极管的阳极、所述第六电容的第一端相连；所述第五电容的第二端与所述第五二极管的阴极、所述第六二极管的阳极、所述第七电容的第一端相连；所述第六电容的第二端与所述第六二极管的阴极、所述第七二极管的阳极、所述第八电容的第一端相连；所述第七电容的第二端与所述第七二极管的阴极、所述第八二极管的阳极相连；所述第八电容的第二端与所述第八二极管的阴极相连并接地。

7.如权利要求1所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述隔离电路包含线性光耦模块；

所述线性光耦模块的输入端与所述倍压整流器的输出端相连；所述线性光耦模块的输出端与所述采集模块的输入端相连。

8.如权利要求1所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述采集模块包括AD模块；

所述AD模块的输入端与所述隔离电路的输出端相连；

所述AD模块的输出端与所述控制模块的输入端通信相连。

9.如权利要求3所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述控制模块包括：

CPU模块和人机交互模块；

所述CPU模块与所述人机交互模块、所述采集模块通信相连。

10.如权利要求9所述的一种配电网低压氧化物避雷器参数综合测试仪器，其特征在于，所述CPU模块与所述电控开关相连。

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