CN206470383U - 一种容型设备在线监测装置校验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力设备绝缘在线监测技术领域，尤其涉及一种容型设备在线监测装置校验系统。本实用新型包括试验变压器，还包括试验控制操作台、模拟参考试品电容器、模拟被测试品电容器；其中，试验控制操作台上设有变频试验电源、标准测试仪、介损模拟装置、相对介损模拟信号发生器、一台工控计算机及激光打印机。本实用新型具有结构简单，设计合理的特点，整套装置既可以用于校验容性设备的介质损耗因数、电容量测试装置，并可以将测量结果真实的显示出来，能够实现对绝缘在线监测准确性的评估。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备绝缘在线监测技术领域，尤其涉及一种容型设备在线监测装置校验系统。
背景技术
电容型设备是指绝缘结构采用电容屏的设备，数量约占变电站设备总数的 40%～50%，主要包括电力电容器、套管、变压器套管、电流互感器（TA）、电容式电压互感器（CVT）、耦合电容器等。电容型设备的绝缘状况不仅对变电站的安全运行影响很大，而且会危及其他设备与人身安全。电气设备的绝缘由电介质构成，在电压作用下会产生介质损耗，当损耗达到一定程度后，就会出现电击穿。设备的整体受潮、绝缘劣化和集中性的局部缺陷，也会使介损发生变化。严重时可能导致主设备得不到保护。
随着输变电设备状态检修策略的全面推进，越来越多的电容型设备绝缘状态监测装置用于变电设备的状态监测中，其装置的安全性、可靠性、稳定性以及测量结果的准确性直接影响状态检修策略的有效开展和电网的安全稳定运行。但是，目前很多的容型设备在线监测装置在安装前都没有进行准确的全面检测。
有鉴于此，有必要提供一种容型设备在线监测装置校验系统以解决上述问题，实现对容型设备在线监测装置的快速精确校验。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种容型设备在线监测装置校验系统。本实用新型目的提供一种结构简单，设计合理的容型设备在线监测装置校验系统。
为达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种容型设备在线监测装置校验系统，包括试验变压器，还包括试验控制操作台、模拟参考试品电容器、模拟被测试品电容器，其中，试验控制操作台上设有变频试验电源、标准测试仪、介损模拟装置、相对介损模拟信号发生器、一台工控计算机及激光打印机；所述工控计算机与标准测试仪、介损模拟装置、相对介损模拟信号发生器及激光打印机相连接；工控计算机通过变频试验电源与试验变压器相连接；模拟参考试品电容器和模拟被测试品电容器均与介损模拟装置相连接；介损模拟装置通过高精度穿心互感器与被检容性设备在线监测装置相连接。
所述介损模拟装置包括参考电压模拟装置和介质损耗摸拟装置，其中介损模拟装置包括两路介质损耗摸拟装置。
所述被检容性设备在线监测装置通过高精度穿心互感器与标准测试仪中的参考电压模拟装置和介质损耗摸拟装置相连接。
所述模拟参考试品电容器的低压端同时串接在介损模拟装置中的一路介质损耗摸拟装置和参考电压模拟装置；模拟被测试品电容器的低压端串接介损模拟装置中的另一路介质损耗摸拟装置。
所述标准测试仪内置介损电容量，标准测试仪与介损模拟装置中的参考电压模拟装置相连接。
所述模拟参考试品电容器作为介损电桥的参考设备（Cn），模拟被测试品电容器作为介损电桥的被测设备（Cx）。
本实用新型的优点及应用效果是：
本实用新型提供了容型设备在线监测装置校验系统，该系统结构简单，设计合理，能够为在线或带电监测装置的校验提供了一套完整的解决方案。在实验室中模拟一个现场的应用环境，装置由一套高压发生器，模拟产生现场试验的高压，还有一套高精度等级的介质损耗测试的标准测试仪，用于跟被被检表做比对试验。另外系统配置了一套介损模拟装置，用于模拟出被试仪器测量范围内的各个介损测量点。整套装置既可以用于校验容性设备的介质损耗因数、电容量测试装置。并将测量结果真实的显示在界面上，能够实现对绝缘在线监测准确性的评估。
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型的较佳实施例加以详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的示例的容型设备在线监测装置校验系统；
图2是本实用新型的示例的容型设备在线监测装置校验系统中高压模拟校验方式。
图3是本实用新型的示例的容型设备在线监测装置校验系统中以电压为参考量的低压模拟校验方式。
图4是本实用新型的示例的容型设备在线监测装置校验系统中以电流为参考量的低压模拟校验方式。
图中：试验控制操作台1，试验变压器2，模拟参考试品电容器3，模拟被测试品电容器4，变频试验电源5，标准测试仪6，介损模拟装置7，相对介损模拟信号发生器8，工控计算机9，激光打印机10，高精度穿心互感器11，被检容性设备在线监测装置12，相对介损模拟信号发生器13。
具体实施方式
本实用新型是一种容型设备在线监测装置校验系统，包括试验控制操作台1、试验变压器2、模拟参考试品电容器3、模拟被测试品电容器4组成。其中，试验控制操作台1集成了包含变频试验电源5、标准测试仪6、介损模拟装置7、相对介损模拟信号发生器8和一台工控计算机9。
在试验控制操作台1上设置有工控计算机9，该工控计算机9与标准测试仪6、介损模拟装置7及相对介损模拟信号发生器8控制连接。工控计算机9还与激光打印机10相连接，工控计算机9通过串口控制各个功能模块的协调工作并读取测量结果，所有测量过程可在计算机上操控完成，最终可完成试验报告的编辑、打印和管理工作。所述相对介损模拟信号发生器8用于输出标准电压、电流信号。
工控计算机9通过变频试验电源5与试验变压器2相连接，所述变频试验电源5和试验变压器2用于产生试验需要的高压，其中变频试验电源5在高压法下调节输出电压，试验变压器2用于输出高压。
所述模拟参考试品电容器3作为介损电桥的参考设备（Cn），模拟被测试品电容器4作为介损电桥的被测设备（Cx）。
所述介损模拟装置7包括参考电压模拟装置和介质损耗摸拟装置。
所述的模拟参考试品电容器3的低压端同时串接在介损模拟装置7中的一路介质损耗摸拟装置和参考电压模拟装置，串接介质损耗摸拟装置，作用是将流过模拟参考试品电容器的电流信号作为参考量，介质损耗摸拟装置输出的电流信号作为介损电桥的参考电流信号。串接参考电压模拟装置可等效为一台标准电压互感器，参考电压模拟装置的作用是将流过模拟参考试品电容器的电流信号转换为按比例输出的电压信号作为参考量，参考电压模拟装置输出的电压信号作为介损电桥的参考电压信号。
所述的模拟被测试品电容器4的低压端串接介损模拟装置7中的另一路介质损耗摸拟装置，用于调节介损值。所述的介质损耗模拟装置的输出端经过一个高精度穿心互感器11与被检容性设备在线监测装置12的输入端相连接，用于标准介损电桥进行测量，同时，输入到被检容性设备在线监测装置12的输入端。
如图2所示，所述标准测试仪6作为标准介损测试，标准测试仪6内置介损电容量。标准测试仪6与介损模拟装置7中的参考电压模拟装置相连接，用于测量电压。被检容性设备在线监测装置12与标准测试仪6中的参考电压模拟装置和介质损耗摸拟装置相连接，电压模拟装置用于为被检容性设备在线监测装置12提供参考电压，介质损耗摸拟装置用于为被检容性设备在线监测装置12提供介损信号。
具体实施时，可以在实验室中模拟一个现场的应用环境，装置由一套高压发生器，模拟产生现场试验的高压，还有一套高精度等级的介质损耗测试的标准测试仪，用于跟被被检表做比对试验。另外系统配置了一套介损模拟装置，用于模拟出被试仪器测量范围内的各个介损测量点。整套装置既可以用于校验容性设备的介质损耗因数、电容量测试装置。并将测量结果真实的显示在软件界面，实现了对绝缘在线监测准确性的评估。
一、以电压/电流为参考量的高压校验方式。
以电压/电流为参考量的高压校验电路由变频试验电源5、试验变压器2、模拟参考试品电容器3、模拟被测试品电容器4、参考电压模拟装置、介损模拟装置、高精度电压互感器11、标准测试仪6及被检容性设备在线监测装置12构成。其中，介损模拟装置可模拟不同的介质损耗因数值，通过调整试验电压可以模拟不同的输出电流，通过更换不同的电容可以改变电容量，通过一定的参数搭配，可以分别模拟一定范围内的全电流值、介质损耗因数值和电容量。
测试时，高精度电压互感器11提供电压取样接口，高压介损模拟装置提供电流取样接口，被检验的状态监测装置和标准测量仪器分别从电压取样接口及电流取样接口采集参考电压信号和电流信号，两者同时进行测量，并以标准测量仪器的测量值作为标准读数，计算出状态监测装置测量介质损耗、电容量及全电流的误差值。一般情况下标准测量仪器为经过相关计量机构检验过的实验室高精度测量仪器。
高压校验系统中变频试验电源和试验变压器用于产生试验需要的高压，将高压施加到模拟参考试品电容器3及模拟被测试品电容器4的高压端，其中模拟参考试品电容器3作为介损电桥的参考设备（Cn），模拟被测试品电容器4作为介损电桥的被测设备（Cx）。模拟参考试品电容器3和介损模拟装置中的一路参考电压模拟通道组合可等效为一台标准电压互感器，参考电压模拟装置的作用是将流过模拟参考试品电容器4的电流信号转换为按比例输出的电压信号，参考电压模拟装置输出的电压信号作为介损电桥的参考电压信号。模拟被测试品电容器4的低压端串接介损模拟装置中的一路介质损耗模拟装置通道，用于调节介损值。介质损耗模拟装置通道的输出经过一个精密穿心电流互感器用于标准介损电桥Cx进行测量，同时，输入到被检容性设备在线监测装置12的输入端。测量时，先将试验电压升至需要的电压后，再同时读取标准测试仪和被检容性设备在线监测装置12的测量结果，进行比对得到被检容性设备在线监测装置12的误差。调节模拟介损及阻性电流模拟装置，可以得到不同的电容值和介损值。
二、以电压/电流为参考量的低压校验方式。
低压校验系统是用标准电压电流信号发生器模拟实际电容型设备的电压、电流参数，标准电压电流信号发生装置应包含一套相对介损模拟信号发生器，用于低压检验方式下产生测量需要的试验电压、电流信号。
以电压/电流为参考量的低压校验电路由相对介损模拟信号发生器13、被检容性设备在线监测装置12和标准测试仪6构成。
电压为参考量的低压模拟校验方式下，相对介损模拟信号发生器输出一路电压信号 Un 和一路电流信号 Ix，Un 提供给测量仪表的参考回路，Ix 提供给测量仪表的被测回路。通过调节 Un 和 Ix 的幅值，对应得到不同的电容值。调节 Un 和 Ix 的相位，对应得到不同的介损值。另外，根据新的电力行业标准要求被检电流信号还可以添加 3、5、7 次谐波信号，以检验被检容性设备在线监测装置在谐波干扰情况下的测量精度。
电流为参考的低压模拟校验方式下，测量信号由信号发生器产生。采用相对测量法时，信号发生器输出两路电流信号 In 和 Ix，In 提供给测量仪表的参考回路，Ix 提供给测量仪表的被测回路。通过调节 In 和 Ix 的幅值，对应得到不同的电容比。调节 In 和Ix 的相位，对应得到不同的介损值。另外，根据新的电力行业标准要求被检电流信号还可以添加 3、5、7 次谐波信号，以检验被检容性设备在线监测装置在谐波干扰情况下的测量精度。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进和变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种容型设备在线监测装置校验系统，包括试验变压器（2）、工控计算机（9）及激光打印机（10）；其特征是：还包括试验控制操作台（1）、模拟参考试品电容器（3）、模拟被测试品电容器（4），其中，试验控制操作台（1）上设有变频试验电源（5）、标准测试仪（6）、介损模拟装置（7）、相对介损模拟信号发生器（8）、一台工控计算机（9）及激光打印机（10）；所述工控计算机（9）与标准测试仪（6）、介损模拟装置（7）、相对介损模拟信号发生器（8）及激光打印机（10）相连接；工控计算机（9）通过变频试验电源（5）与试验变压器（2）相连接；模拟参考试品电容器（3）和模拟被测试品电容器（4）均与介损模拟装置（7）相连接；介损模拟装置（7）通过高精度穿心互感器（11）与被检容性设备在线监测装置（12）相连接；
所述介损模拟装置（7）包括参考电压模拟装置和介质损耗摸拟装置，其中介损模拟装置（7）包括两路介质损耗摸拟装置；
所述被检容性设备在线监测装置（12）通过高精度穿心互感器（11）与标准测试仪（6）中的参考电压模拟装置和介质损耗摸拟装置相连接；
所述模拟参考试品电容器（3）的低压端同时串接在介损模拟装置（7）中的一路介质损耗摸拟装置和参考电压模拟装置；模拟被测试品电容器（4）的低压端串接介损模拟装置（7）中的另一路介质损耗摸拟装置；
所述标准测试仪（6）内置介损电容量，标准测试仪（6）与介损模拟装置（7）中的参考电压模拟装置相连接；
所述模拟参考试品电容器（3）作为介损电桥的参考设备（Cn），模拟被测试品电容器（4）作为介损电桥的被测设备（Cx）。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110346648A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-18 | 杭州西湖电子研究所 | 一种广域相对电容比的三维图谱表达方法 |
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2016
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| CN110346648A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-18 | 杭州西湖电子研究所 | 一种广域相对电容比的三维图谱表达方法 |
| CN110346648B (zh) * | 2019-07-05 | 2021-08-24 | 杭州西湖电子研究所 | 一种广域相对电容比的三维图谱表达方法 |
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