CN202870287U

CN202870287U - 局部放电测量的校准脉冲发生器

Info

Publication number: CN202870287U
Application number: CN 201220496856
Authority: CN
Inventors: 田立斌; 叶培霖; 唐小龙
Original assignee: GUANGZHOU ANDIAN MEASUREMENT AND CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU ANDIAN MEASUREMENT AND CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-26

Abstract

本实用新型公开了局部放电测量的校准脉冲发生器，包括：与外围设备相连的主控制器，以及与所述主控制器相连的调整输出设备；其中，所述外围设备包括输入单元、数据交互单元、输出界面显示单元；所述主控制器包括显示单元；所述调整输出设备包括分别与所述主控制器相连的频率调整单元、输出电荷量大小调整单元，分别与所述频率调整单元的输出端、所述输出电荷量大小调整单元输出端相连的校准脉冲发生单元，与该校准脉冲发生单元的输出端相连的校准脉冲输出单元。采用本实用新型，可以校准局放试验测试系统和局放电测试回路校验，其输出放电量为1pC—100nC，误差率不超过±3％，校准脉冲的输出频率为20—800HZ可调。

Description

局部放电测量的校准脉冲发生器

技术领域

本实用新型涉及高压设备测试技术领域，特别是涉及局部放电测量的校准脉冲发生器。

背景技术

多年来的研究表明，局部放电信号的数量、幅度和极性可以直接反映高压电力设备绝缘系统的状况。局部放电测试通过对视在放电量、放电相位、放电重复率、放电电流以及功率等局部放电参量的测量来判定绝缘性能和电力设备的状态，而这些值的准确性与在局部放电测试中承担校准任务的校准仪的性能密切相关，校准仪不但要确保测量系统的准确性，并且还要确保对于不同的测量系统，如果被用来进行相同的测试，会得到相同的结果。

因此，局部放电测量的校准脉冲发生器装置显得十分重要，它不仅能为局部放电测量仪的校准和局部放电测量回路的校准提供一个方便的校准器，使测试准确度更高，并能够提高局部放电测试的可靠性。

目前使用的局部放电测量的校准脉冲发生器输出频率单一，仅能输出12个变化范围以下的视在电荷放电量，其输出校准信号的放电量范围在1—1000pC，校准器的精度为5%左右，较难满足目前高压电器产品设备放电量测量的精度要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种局部放电测量的校准脉冲发生器，能够满足高精度的放电检测的需求。

一种局部放电测量的校准脉冲发生器，包括：

与外围设备相连的主控制器，以及与所述主控制器相连的调整输出设备；

其中，所述外围设备包括输入单元、数据交互单元、输出界面显示单元；

所述主控制器包括显示单元；

所述调整输出设备包括分别与所述主控制器相连的频率调整单元、输出电荷量大小调整单元，分别与所述频率调整单元的输出端、所述输出电荷量大小调整单元输出端相连的校准脉冲发生单元，与该校准脉冲发生单元的输出端相连的校准脉冲输出单元。

上述局部放电测量的校准脉冲发生器，用于校准局放试验测试系统和局放测试回路校验用的视在电荷校准器，能够满足高精度的放电检测的需求。

在其中一个实施例中，所述输入单元，包括：电源单元、按键单元、电池状态检测单元，其中，所述电池状态检测通过所述主控制器的模拟AD通道与所述主控制器进行通信。

在其中一个实施例中，所述数据交互单元，包括：数据存储单元、RS232串口单元。

在其中一个实施例中，所述输出界面显示单元，包括：LCD1602液晶显示单元。

在其中一个实施例中，所述主控制器，包括：基于MS-8051内核的单片机控制单元。

在其中一个实施例中，所述输入单元，包括：电荷量调档输入单元，其中，电荷量的选择范围拥有18个档次，分别是：100nC，80nC，50nC，20nC，10nC，5nC，2nC，1nC，750pC，500pC，200pC，100pC，50pC，20pC，10pC，5pC，2pC，1pC。

在其中一个实施例中，所述输入单元，包括：频率调档输入单元，其中，该频率调档输入单元在联机状态下的频率调整范围为20HZ—800HZ连续可调；在离线状态下的频率调整范围为100HZ或者400HZ。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述脉冲产生模块P产生的校准脉冲是由方波信号经过频率调整模块F、输出电荷量大小调整模块Q并行处理后，通过RC混合网络及输出电容搭配，对电流波形进行微分处理后，得到符合要求的阶跃波形输出，以满足高精度的放电检测的需求。

附图说明

图1为本实用新型局部放电测量的校准脉冲发生器的示意图；

图2为本实用新型局部放电测量的校准脉冲发生器的实施例示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

图1为本实用新型局部放电测量的校准脉冲发生器的示意图，包括：

所述主控制器包括显示单元；

所述输入单元、数据交互单元、输出界面显示单元、频率调整单元、输出电荷量大小调整单元分别与主控制器相连，频率调整单元和输出电荷量大小调整单元并行连接后与校准脉冲产生单元相连，校准脉冲输出单元与校准脉冲产生单元相连，产生不同电荷量、不同频率的校准脉冲。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述校准器的输出电压脉冲上升时间（从波前10%峰值点到波前90%峰值点的时间）小于6nS，输出电压脉冲衰减时间（从峰值的100%下降到10%的时间）大于15uS。

在其中一个实施例中，所述频率调整单元，包括：PWM信号的生成单元、PWM信号的整形单元。

在其中一个实施例中，所述输出电荷量大小调整单元，包括：D/A转换单元、放大单元、高压偏置电压单元。

在其中一个实施例中，所述校准脉冲发生单元，包括：尖峰脉冲产生单元。

在其中一个实施例中，所述校准脉冲输出单元，包括：3-8译码器控制单元、电荷量选择输出单元、输出端子单元。

下面结合附图2对本实用新型做进一步的详细说明。

如图2所示，输入单元包括电源单元、按键单元、电池状态检测单元；数据交互单元：包括数据存储单元、RS232串口单元；输出界面显示模块L包括LCD1602显示；主控制器采用基于MS-8051内核的单片机；频率调整单元：包括PWM信号的生成单元、PWM信号的整形单元；输出电荷量大小调整单元：包括D/A转换单元、放大单元（运放1、运放2）、高压偏置电压单元；校准脉冲产生单元：包括尖峰脉冲产生单元；校准脉冲输出单元：包括3-8译码器控制单元、电荷量选择输出单元、输出端子单元。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述输入单元中，电源单元由4节干电池组成，其输出电压为5V、14V；按键单元包括3个按键，分别是电源开关按键、频率选择按键、电荷量大小选择按键；电源状态检测单元是利用主控模块M中的一个ADC通道、基准电压来检测当前电源电压的大小，所述基准电压为2.048V。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述数据交互单元中，数据存储器是24C02，可允许的最大存储字节为128，该存储器与主控制器M的通信方式为模拟I2C总线。所述RS232串口主要由MAX232组成，用来下载程序或者与PC机相连，通过电脑直接控制校准器校准脉冲的输出电荷量、频率，所述电荷量选择包括18个档次，分别是：100nC，80nC，50nC，20nC，10nC，5nC，2nC，1nC，750pC，500pC，200pC，100pC，50pC，20pC，10pC，5pC，2pC，1pC；频率为20HZ—800HZ连续可调。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述输出界面显示单元中，所用显示器为LCD1602，用于显示当前电池的电量、当前选择的校准脉冲电荷量及频率。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述主控制器单元由MS-8051内核的STC90C58AD单片机组成，工作频率为11.0592MHZ，该单片机带有8路模数转换通道。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述频率调整单元中，当校准器与PC机断开通信时，PWM信号由单片机P0.2输出，该波形输出频率为100HZ与400HZ，负频宽为250us。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述输出电荷量大小调整单元中D/A转换单元由10位的LTC1451组成，由此可知，通过调整电压输出值来调整输出电荷量。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，高压偏置单元可发生DC 0V~100V电压，即U0，电容有2个档次，100pF及1nF，输出电荷最大为100nC。当输出电荷量范围为0~500pC时，调用低压发生单元LTC1451，及100pC电容。当输出电荷量范围为1nC~5nC时，启用高压DC单元，用100pC电容。当输出电荷量大于10nC（包括10nC）时，用高压DC单元，及1nC电容。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，将输入矩形波信号通过晶体管进行反相处理，通过合适选择RC参数，利用晶体管本身有分布电容C，极间电容Cgs和开启电压VT，可令波形高电平保持250us后缓慢下降。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述脉冲产生单元产生的校准脉冲是由方波信号经过频率调整单元、输出电荷量大小调整单元，并行处理后，通过RC混合网络及输出电容搭配，对电流波形进行微分处理后，得到符合要求的阶跃波形输出。

本实用新型所述一种局部放电测量的校准脉冲发生器，所述校准脉冲输出模块R由3-8译码器控制4个继电器来选择不同电荷量的校准脉冲输出。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，包括：与外围设备相连的主控制器，以及与所述主控制器相连的调整输出设备；

所述主控制器包括显示单元；

2.根据权利要求1所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述输入单元，包括：电源单元、按键单元、电池状态检测单元，其中，所述电池状态检测单元通过所述主控制器的模拟AD通道与所述主控制器进行通信。

3.根据权利要求1所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述数据交互单元，包括：数据存储单元、RS232串口单元。

4.根据权利要求1至3任一项所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述输出界面显示单元，包括：LCD1602液晶显示单元。

5.根据权利要求1所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述主控制器，包括：基于MS-8051内核的单片机控制单元。

6.根据权利要求1或5所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述频率调整单元，包括：PWM信号的生成单元、PWM信号的整形单元。

7.根据利要求1或5所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述输出电荷量大小调整单元，包括：D/A转换单元、放大单元、高压偏置电压单元。

8.根据权利要求1或5所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述校准脉冲发生单元，包括：尖峰脉冲产生单元。

9.根据权利要求1或5所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述校准脉冲输出单元，包括：3-8译码器控制单元、电荷量选择输出单元、输出端子单元。

10.根据权利要求1或2所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述输入单元，包括：电荷量调档输入单元，其中，电荷量的选择范围拥有18个档次，分别是：100nC，80nC，50nC，20nC，10nC，5nC，2nC，1nC，750pC，500pC，200pC，100pC，50pC，20pC，10pC，5pC，2pC，1pC。

11.根据权利要求1或2所述的局部放电测量的校准脉冲发生器，其特征在于，所述输入单元，包括：频率调档输入单元，其中，该频率调档输入单元在联机状态下的频率调整范围为20HZ—800HZ连续可调；在离线状态下的频率调整范围为100HZ或者400HZ。