CN202794342U - 高电压介损测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于用电的方法进行测量的仪器，尤其属于高电压介损测试装置。一种高电压介损测试装置，它主要包括壳体、测量电路、控制面板，其要点在于，测量电路主要由变频电源、升压变压器、采样通道、AD转换电路、CPU处理器构成，变频电源与升压变压器、采样通道、AD转换电路、CPU处理器顺序相连，采样通道由标准电容器采样通道（31）、检测电容采样通道并联组成，CPU处理器与变频电源连接。本实用新型体积小重量轻适合现场使用，测量时试验电压先连续升压测量、后再连续降压，自动完成被试设备电容量Cx、介损tgδ、试验电压值的多点连续测量。
Description
技术领域
本实用新型属于用电的方法进行测量的仪器，尤其属于高电压介损测试装置。
背景技术
目前我们执行的交接试验规程及预防试验规程中介损均是指10kV下测试结果（以下简称常规介损），随着设备电压等级的不断提高，10kV试验电压于设备额定电压相差甚远，产生了10kV下测试数据代表性越来越差的情况：
（1）随着电网的快速发展，设备质量的提高，越来越多的进口、合资厂产的500kV断路器在变电站中投入运行。对于一些进口设备，如断路器均压电容器，介损测试受GARTON效应影响比较严重。GARTON效应是M.Garton教授发现在含有纸的绝缘介质（或塑料以及油的混合介质）中，在较低电压下介质损耗正切值的变化可以比较高电压下的值高1-10倍。由于设备额定电压在145.5kV以上（220kV系统电压等级），10kV测试电压仅为额定电压的7%，受GARTON效应影响，10kV下测试结果偏大且无规律，这样10kV下测试数据无法判断设备绝缘状况。（2）10kV介损不能发现高压设备游离放电或某些带电粒子引起介损变化的缺陷，同时电容内部局部击穿的缺陷也很难发现。
现有高压介损装置不方便现场广泛使用
预防现场停电时间紧，任务重，感应电强，因此对于广泛开展的试验，其仪器必须要做到安全、便捷、抗干扰能力强、接线方式灵活。从这一点出发，过去常规介损用外施压法采用工频试验变压器升压方式的高压介损装置，由于对电源容量要求高、现场抗干扰差而只能在试验室使用，无法在现场使用。通常进行高压介损测量时都是采用工频试验变压器升压的方式来得到试验高压。试验时需要电源控制箱、高压试验变压器、高压标准电容器、高压介损电桥等设备。当试验设备容量较大且电压很高时，要求电源的输出功率很大，所以电源部分的设备十分的笨重，对现场试验造成很多的不便。
发明内容
本实用新型目的在于克服上述缺点，提供一种体积小重量轻适合现场使用，能实现高压介损的测试的高电压介损测试装置。
本实用新型所采用的技术方案为一种高电压介损测试装置，它主要包括壳体、测量电路、控制面板，其要点在于，测量电路主要由变频电源、升压变压器、采样通道、AD转换电路、CPU处理器构成，变频电源与升压变压器、采样通道、AD转换电路、CPU处理器顺序相连，采样通道由标准电容器采样通道、检测电容采样通道并联组成，CPU处理器与变频电源连接。
本实用新型体积小重量轻适合现场使用，测量时试验电压先连续升压测量、后再连续降压，自动完成被试设备电容量Cx、介损tgδ、试验电压值的多点连续测量。
附图说明
图1为本实用新型原理框图
其中：1 变频电源 2升压变压器 31 标准电容器采样通道 32检测电容采样通道 4 AD转换电路 5 CPU处理器。
具体实施方式
下面结合示图对本实用新型进行详细的描述，下面的实施例可以使本专业的技术人员更理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型为一种高电压介损测试装置，它主要包括壳体、测量电路、控制面板，测量电路主要由变频电源1、升压变压器2、采样通道、AD转换电路4、CPU处理器5构成，变频电源与升压变压器、采样通道、AD转换电路4、CPU处理器5顺序相连，采样通道由标准电容器采样通道31、检测电容采样通道32并联组成，CPU处理器5与变频电源1连接。
本实用新型变频电源的工作原理：当接好电源开机时，接地保护模块会先进行接地检测，电源经过面板的输出口接到升压变压器的初级，通过CPU处理板进行控制主电源电路，在30~300HZ的频率之间按0.1HZ的步进进行扫描。
当仪器正常工作时，扫描到外部LC谐振点的时候，仪器会根据不同的测量方式进行升压和降压。当电压达到设置时，CPU通知采样通道开始工作，采样通道（CN，CX通道）分别采集加在标准电容器及被测试品上的电压信号，经滤波放大后送由AD模块处理。
采样通道的工作原理是将标准信号和测量信号通过内部的继电器进行不同的电阻取样切换，以达到最好的电压信号供给后面的滤波电路以及AD转换电路，保证测量精度。
本实用新型根据实验需要设置好实验电压后开始测量,系统经过自动调频-升压-测量几个过程,首先主机会输出10V电源用以自动调频。电源频率从30Hz～300Hz逐渐变化。此时AD内DA一路接通，电路主要目的是采集运算加在高压标准电容器上的电压及其频率，标准电容信号经CN通道放大滤波后再经过A/D转换送给CPU进行数据处理，得出加在标准电容器上的电压和频率。随着主机输出电源频率的不同，由于LC谐振，加在标准电容器上的电压也会发生变化。CPU会记住每个频率下加在高压标准电容器上的电压，从而得出在30Hz～300Hz区间内标准电容器上电压最高点的频率，此点便为30～300Hz区间内的最佳谐振点。
当找到30～300Hz区间内的最佳谐振点后，系统便开始升压，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值,升到设置好的电压值后，AD的DB一路接通。此时系统的主要目的便是测量试品的电容值及其介损。AD上的S1B和S2B交替导通，CPU会根据正/反接线和内/外标准电容的设置先算出标准电容器的信号，即CN通道的信号，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程。再把CX的信号与之对比，采用傅立叶变换滤掉干扰,分离出信号基波,对标准电流和试品电流进行矢量运算,幅值计算电容量,角差计算tgδ。反复进行多次测量，经过排序选择一个中间结果，从而得出试品的电容和介损，最后送由显示器显示。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。
Claims (1)
1.一种高电压介损测试装置，它包括壳体、测量电路、控制面板，其特征在于，测量电路由变频电源（1）、升压变压器（2）、采样通道、AD转换电路（4）、CPU处理器（5）构成，变频电源与升压变压器、采样通道、AD转换电路（4）、CPU处理器（5）顺序相连，采样通道由标准电容器采样通道（31）、检测电容采样通道（32）并联组成，CPU处理器（5）与变频电源（1）连接。
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