CN203164405U - 一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统 - Google Patents

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CN203164405U CN 201320120699 CN201320120699U CN203164405U CN 203164405 U CN203164405 U CN 203164405U CN 201320120699 CN201320120699 CN 201320120699 CN 201320120699 U CN201320120699 U CN 201320120699U CN 203164405 U CN203164405 U CN 203164405U
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阎春雨
毕建刚
是艳杰
杨宁
吴立远
王峰
杨圆
弓艳朋
邓彦国
孟楠
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Abstract

本实用新型提供一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统，包括信号发生器、同轴电缆2、金属板、匹配电阻4、TEV传感器5、暂态地电压检测仪6和信号电缆7；信号发生器为正弦信号发生器1或脉冲信号发生器8，信号发生器与金属板通过同轴电缆2相连接，暂态地电压检测仪6与TEV传感器5通过信号电缆7相连接，TEV(Transient earth voltage，暂态对地电压)传感器5紧贴于金属板的表面上，金属板通过匹配电阻4接地，信号发生器与暂态地电压检测仪6的接地端直接与地相连。测试方法容易实现、调试简单快速、测试过程数字化。

Description

一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统
技术领域
本实用新型涉及高压输变电设备放电故障检测技术领域，具体涉及一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统。
背景技术
局部放电暂态地电压检测法作为一种带电检测技术，具有使用方便、针对性强等优点，已逐步在国内变电站推广使用。局部放电暂态地电压检测仪一般用于对交流金属封闭开关设备（简称开关柜）进行局部放电带电检测或局部放电状态监测。开关柜内部局部放电会产生电磁波，在金属壁形成趋肤效应并且沿着金属表面进行传播，同时在金属表面产生暂态地电压。局部放电产生的暂态地电压信号的大小与局部放电的强度及放电点的位置有直接关系。因此，可以利用专门的传感器对暂态地电压信号进行检测，以判断开关柜内部的局部放电缺陷，同时可以利用同一放电源产生的暂态地电压信号到达不同位置传感器的时间差或幅值差对局部放电源进行定位。
目前，暂态地电压检测仪缺乏标准化、统一一致的测试方法及测试系统，影响了仪器的制造和检验，阻碍了技术进一步发展。因此，进行暂态地电压检测仪测试系统和检测方法的研究具有重要的实际指导意义。
实用新型内容
本实用新型涉及一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统和方法，所述系统包括信号发生器、同轴电缆2、金属板、匹配电阻4、TEV传感器5、暂态地电压检测仪6和信号电缆7；
所述信号发生器为正弦信号发生器1或脉冲信号发生器8，所述信号发生器与所述金属板通过所述同轴电缆2相连接，所述暂态地电压检测仪6与所述TEV传感器5通过所述信号电缆7相连接，所述TEV传感器5紧贴于所述金属板的表面上，所述金属板通过所述匹配电阻4接地，所述信号发生器与所述暂态地电压检测仪6的接地端直接与地相连。
本实用新型提供的第一优选实施例中：所述信号发生器为正弦信号发生器1；
所述金属板为性能测试金属板3，所述性能测试金属板3为长300mm宽300mm厚3mm边角进行圆弧形处理的镀锌铁板；
所述TEV传感器5的数量为一个，紧贴于竖直放置的所述性能测试金属板3的表面上。
本实用新型提供的第二优选实施例中：所述信号发生器为脉冲信号发生器8；
所述金属板为性能测试金属板3，所述性能测试金属板3为长300mm宽300mm厚3mm边角进行圆弧形处理的镀锌铁板；
所述TEV传感器5的数量为一个，紧贴于竖直放置的所述性能测试金属板3的表面上。
本实用新型提供的第三优选实施例中：所述信号发生器为脉冲信号发生器8；
所述金属板为定位测试金属板9，所述定位测试金属板9为长2000mm宽150mm厚3mm边角进行圆弧形处理的镀锌铁板；
所述TEV传感器5的数量为两个，所述两个TEV传感器5均紧贴于水平放置的所述定位测试金属板9的表面上。
本实用新型提供的第四优选实施例中：所述信号发生器的型号为Agilent33250。
本实用新型提供的第五优选实施例中：所述匹配电阻4的大小为50Ω。
本实用新型提供的一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的有益效果包括：
本实用新型提供的一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统，检测暂态地电压检测仪性能的项目包括频带、线性度误差、稳定性误差、脉冲计数误差和定位功能，测试方法容易实现、调试简单快速、测试过程数字化等优点，适合于电力行业在使用暂态地电压检测仪的过程中进行例行维护、测试、校正等场合。
附图说明
如图1所示为本实用新型提供的一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例一的结构框图；
如图2所示为本实用新型提供的一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例二的结构框图；
如图3所示为本实用新型提供的一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例三的结构框图；
图中：1为正弦信号发生器；2为同轴电缆；3为性能测试金属板；4为匹配电阻；5为TEV传感器；6为暂态地电压检测仪；7为信号电缆；8为脉冲信号发生器；9为定位测试金属板。
具体实施方式
下面根据附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
本实用新型提供一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统，该系统包括信号发生器、同轴电缆2、金属板、匹配电阻4、TEV传感器5、暂态地电压检测仪6和信号电缆7。
信号发生器为正弦信号发生器1或脉冲信号发生器8，信号发生器与金属板通过同轴电缆2相连接，暂态地电压检测仪6与TEV传感器5通过信号电缆7相连接，TEV传感器5紧贴于金属板的表面上，金属板通过匹配电阻4接地，信号发生器与暂态地电压检测仪6的接地端直接与地相连。
通过调节信号发生器发出的信号的类型、幅值或大小，根据被测暂态地电压检测仪6的输出值测试该暂态地电压检测仪6的频带、线性度误差、脉冲计数测量误差、稳定性误差和定位功能。
实施例一：
本实用新型提供的实施例一为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例一，其结构框图如图1所示，由图1可知，该测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例一中，信号发生器为正弦信号发生器1，正弦信号发生器1的型号可以是Agilent33250。金属板为性能测试金属板3，可以采用长300mm宽300mm厚3mm镀锌铁板，并且边角进行圆弧形处理。匹配电阻4的大小可以为50Ω。TEV传感器5的数量为一个，该TEV传感器5紧贴于竖直放置的性能测试金属板3的表面上。
实施例二：
本实用新型提供的实施例二为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例一，测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例一基于如图1所示的测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例一，测试暂态地电压检测仪6的频带，该方法包括：
步骤S101，调节正弦信号发生器1的输出的正弦波信号的幅值至2V-5V范围内任意值并维持不变。
步骤S102，在被测暂态地电压检测仪6规定的上下限截止频率之间改变正弦信号发生器1的输出的正弦波的频率，检测出被测暂态地电压检测仪6输出信号基本恒定区域中的中心频率fc。
步骤S103，以被测暂态地电压检测仪6输出信号频率为fc时正弦信号发生器1的输出正弦波信号频率为初始值，以1MHz步长降低正弦波信号的频率，并保证该正弦波信号电压幅值不变，找出被测暂态地电压检测仪6归一化输出降到0.501时的频率点（-6dB点），此点即为实测的下限截止频率f下。
步骤S104，以被测暂态地电压检测仪6输出信号频率为fc时正弦信号发生器1的输出正弦波信号频率为初始值，以1MHz步长升高正弦波信号的频率，并保证该正弦波信号电压幅值不变，找出被测暂态地电压检测仪6归一化输出变化到0.501时的频率点（-6dB点），此点即为被测暂态地电压检测仪6的实测的上限截止频率f上。
步骤S105，根据步骤S103和步骤S104得到的被测暂态地电压检测仪6的实测的上限截止频率f上和下限截止频率f下，可以求得被测暂态地电压检测仪6的频带，并且计算被测暂态地电压检测仪6上限截止频率f上和下限截止频率f下的误差Δf上和Δf下分别为Δf上＝[(f上-fB)/f]×100%，Δf下＝[(f下-fB)/f]×100%。
式中：fB为被测暂态地电压检测仪的标称截止频率，f上、f下和fB的单位为Hz。
一般的，截止频率误差Δf上和Δf下应该在-10%到+10%的范围内。
实施例三：
本实用新型提供的实施例三为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例二，测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例二基于如图1所示的测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例一，测试暂态地电压检测仪6的线性度误差，该方法包括：
S201，设置正弦信号发生器1输出的正弦波信号频率固定为3MHz～50MHz之间的某一频率值。
S202，调节正弦信号发生器1输出的正弦波信号的幅值使暂态地电压检测仪6的响应大于等于30dB，并记录正弦信号发生器1的峰值电压U和暂态地电压检测仪6满度值A。
S203，依次降低正弦信号发生器1幅值至λU，λ=0.8、0.6、0.4、0.2，分别记录暂态地电压检测仪6输出的相应示值Aλ。
S204，计算λ=0.8、0.6、0.4、0.2的各测量点的线性度误差
Figure BDA00002925249800041
一般的，线性度误差εl应该在-20%到+20%的范围内。
实施例四：
本实用新型提供的实施例四为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例四，其结构框图如图2所示，由图2可知，该测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例二中，信号发生器为脉冲信号发生器8，脉冲信号发生器8的型号可以是Agilent33250。金属板为性能测试金属板3，可以采用长300mm宽300mm厚3mm镀锌铁板，并且边角进行圆弧形处理。匹配电阻4的大小可以为50Ω。TEV传感器5的数量为一个，该TEV传感器5紧贴于竖直放置的性能测试金属板3的表面上。
实施例五：
本实用新型提供的实施例五为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例三，测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例三基于如图2所示的测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例二，测试暂态地电压检测仪6的脉冲计数测量误差，该方法包括：
S301，设置脉冲信号发生器8输出脉冲信号，改变输出的脉冲信号的电压幅值，使暂态地电压检测仪6的读数大于等于20dB。
S302，调节脉冲信号发生器1输出的脉冲信号的重复频率为0.5kHz～10kHz中的一个或者多个可选值，同时观察并记录暂态地电压检测仪6的脉冲计数值读数nx和脉冲信号发生器1所设置的实际脉冲数n。
S303，计算被测暂态地电压检测仪6脉冲计数测量误差δ＝[(nx-n)/n]×100%。
一般的，脉冲计数测量误差δ应该在-10%到+10%的范围内。
实施例六：
本实用新型提供的实施例六为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例四，测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例四基于如图2所示的测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例二，测试暂态地电压检测仪6的稳定性误差，该方法包括：
S401，设置脉冲信号发生器8输出恒定幅值、频率的方波信号。
S402，暂态地电压检测仪6开机连续工作1小时，记录该暂态地电压检测仪6从刚开机到连续工作1小时后的响应值。
S403，计算被测暂态地电压检测仪6的稳定性误差
Figure BDA00002925249800051
式中：x1为被测暂态地电压检测仪6刚开机时的响应值，x2为被测暂态地电压检测仪6连续工作1小时后的响应值，
Figure BDA00002925249800052
为被测暂态地电压检测仪6刚开机到连续工作1小时后的响应值的平均值。
一般的，稳定性误差δ'应该在-20%到+20%的范围内。
实施例七：
本实用新型提供的实施例七为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例三，其结构框图如图3所示，由图3可知，该测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例三中，信号发生器为脉冲信号发生器8，脉冲信号发生器8的型号可以是Agilent33250。金属板为定位测试金属板9，可以采用长2000mm宽150mm厚3mm镀锌铁板，并且边角进行圆弧形处理。匹配电阻4的大小可以为50Ω。TEV传感器5的数量为两个，两个TEV传感器5均紧贴于水平放置的定位测试金属板9的表面上。
实施例八：
本实用新型提供的实施例八为一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例五，测试局部放电暂态地电压检测仪性能的方法的实施例五基于如图3所示的测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统的实施例三，测试暂态地电压检测仪6的定位功能，该方法包括：
S501，布置暂态地电压检测仪6上的两个TEV传感器5，使两个传感器5的距离大于暂态地电压检测仪6规定的定位检测距离。
S502，设置脉冲信号发生器8输出恒定幅值的脉冲信号,调节输出的脉冲信号重复频率为50Hz～10kHz之间的某一值。
S503，检查离脉冲信号发生器8较近的TEV传感器5是否被触发。
检测仪6的定位功能是根据检测TEV信号到达传感器的先后顺序以及信号时间差来实现的，因此观察离信号源较近的TEV传感器是否触发，可以判断检测仪6的定位功能是否正常。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种测试局部放电暂态地电压检测仪性能的系统，其特征在于，所述系统包括信号发生器、同轴电缆（2）、金属板、匹配电阻（4）、TEV传感器（5）、暂态地电压检测仪（6）和信号电缆（7）；
所述信号发生器为正弦信号发生器（1）或脉冲信号发生器（8），所述信号发生器与所述金属板通过所述同轴电缆（2）相连接，所述暂态地电压检测仪（6）与所述TEV传感器（5）通过所述信号电缆（7）相连接，所述TEV传感器（5）紧贴于所述金属板的表面上，所述金属板通过所述匹配电阻（4）接地，所述信号发生器与所述暂态地电压检测仪（6）的接地端直接与地相连。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号发生器为正弦信号发生器（1）；
所述金属板为性能测试金属板（3），所述性能测试金属板（3）为长300mm宽300mm厚3mm边角进行圆弧形处理的镀锌铁板；
所述TEV传感器（5）的数量为一个，紧贴于竖直放置的所述性能测试金属板（3）的表面上。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号发生器为脉冲信号发生器（8）；
所述金属板为性能测试金属板（3），所述性能测试金属板（3）为长300mm宽300mm厚3mm边角进行圆弧形处理的镀锌铁板；
所述TEV传感器（5）的数量为一个，紧贴于竖直放置的所述性能测试金属板（3）的表面上。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号发生器为脉冲信号发生器（8）；
所述金属板为定位测试金属板（9），所述定位测试金属板（9）为长2000mm宽150mm厚3mm边角进行圆弧形处理的镀锌铁板；
所述TEV传感器（5）的数量为两个，所述两个TEV传感器（5）均紧贴于水平放置的所述定位测试金属板（9）的表面上。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号发生器的型号为Agilent33250。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述匹配电阻（4）的大小为50Ω。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103439680A (zh) * 2013-08-30 2013-12-11 国家电网公司 一种超高频局放状态检测仪器校验方法
CN104360301A (zh) * 2014-12-12 2015-02-18 国家电网公司 一种用于暂态地电压法局放检测装置的校准方法

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