CN207074234U - 一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，包括380V工频电源、变频信号源、变频信号源遥控终端、耦合变压器、三相选频万用表、三相选频万用表遥控终端、遥控接地装置和被测架空输电线路，整套系统一次接线即可完成全部测量，由于线路参数不同的测试项目其接线方式各不相同，系统通过选择不同的测试项目，则仪器通过内部继电器和接触器的自动切换，使其自动适应不同的测试项目，不需要每次人工跟换接线方式，这样既提高了操作人员的工作效率，以减少了操作人员与线路接触的次数，提高了操作人员的安全系数。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电力测量技术领域，具体是一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统。
背景技术
随着电力建设的发展，电力线路的同杆架设和交叉跨越增多，导致输电线路相互间的感应电压升高,对测试人员和仪器仪表的安全构成严重的威胁；给线路工频参数的准确测量带来了强力的干扰。因此，采用传统的工频电源进行线路参数的测试难以保证测试工作的安全性及测试结果的准确性。
异频线路参数测试仪是发电站、变电站等现场或实验室测试各种高压输电线路参数的高精度测试仪器。仪器为一体化结构，内置变频电源模块，可变频调压输出电源。采用数字滤波技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题。同时适用于全部停电后用发电机供电检测的场合。
众所周知，随着技术发展，无干扰下准确测量电压、电流已不存在技术障碍。就测量高压输电线路参数来说，从原理上常规的工频变压器、电压表、电流表就能完成测量，成本低廉，为什么要用成本高很多的线路参数变频测量系统呢, 原因在于现场测量时一般存在强烈的工频干扰，被测信号被淹没在强烈的干扰中，常规的仪表在干扰下无法得到正确读数。线路参数变频测量系统给输电线路加上一个异频如53Hz的电压电流信号，然后通过选频抗干扰技术，排除工频及其它杂散干扰，选频分离出淹没于干扰中的微弱53Hz信号，从而得到53Hz下的阻抗值Z53；同样方法可得到47Hz下的阻抗Z47，两者取平均即可得到我们所需要的50Hz工频阻抗。
但这只是解决强干扰下准确测量的美好思路，现实的难题：现场工频干扰信号常常比被测异频信号大数百倍，而两者的频率特性几乎一致，混合在一起后，要准确的选频、分离、测量非常困难复杂。国内部分厂家宣称：在干扰和被测信号为10:1时能准确测量（即抗10倍干扰），但真正实测3倍干扰下的测量误差已经很大；更大的干扰倍数下，数据已完全没有规律。我们无法知道，抗干扰能力较弱的仪器在现场强干扰下得到的数据，到底有多少可信度。
另一个很大的难题是：线路参数测量现场工频感应电压、电流常达数十千伏和数十安,很多仪器无法承受。最简单的做法是在回路里串入大电阻（即所谓的“干扰抑制装置”），加大回路阻抗，降低工频干扰电流；但同时也导致异频测试电流难以输出，进一步加大了干扰倍数（即信噪比进一步降低），导致测量难度更大；虽然能完成试验，但几乎不可能准确测量。
显然，无干扰下准确测量早已不是问题（普通的万用表都能做到）。我们需要的不是变频测量系统的某种测量功能，而是其在强干扰下依然能准确测量的能力，这是系统的核心价值。所以，变频测量系统的性能评判，应以在强干扰下能否准确测量（抗干扰能力）作为最核心的指标，实质上这是系统唯一核心指标。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，以解决背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，包括380V工频电源、变频信号源、变频信号源遥控终端、耦合变压器、三相选频万用表、三相选频万用表遥控终端、遥控接地装置和被测架空输电线路，所述380V工频电源连接到变频信号源，变频信号源遥控终端通过光纤或无线连接到变频信号源对其进行控制，变频信号源改变频率后连到耦合变压器，耦合变压器隔离输出后连接到三相选频万用表，三相选频万用表连接到被测架空输电线路，三相选频万用表遥控终端通过光纤或无线连接到三相选频选频万用表对其进行控制，同时被测架空线直接连接到遥控接地装置。
作为本实用新型的进一步方案：所述变频信号源的输出频率为40Hz-80Hz，以1Hz在步进变频。
作为本实用新型的更进一步方案：系统最大输出电流50A，最大输出电压800V。
作为本实用新型的更进一步方案：所述三相选频万用表采用强抗干扰的选频测量技术。
作为本实用新型的更进一步方案：系统通过变频信号源遥控终端控制变频信号源，通过三相选频万用表遥控终端控制三相选频万用表。
作为本实用新型的更进一步方案：系统通过遥控接地装置直接连接到被测架空输电线路，遥控控制被测架空输电线路与大地的连接或断开。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：整套系统一次接线即可完成全部测量，由于线路参数不同的测试项目其接线方式各不相同，系统通过选择不同的测试项目，则仪器通过内部继电器和接触器的自动切换，使其自动适应不同的测试项目，不需要每次人工跟换接线方式，这样既提高了操作人员的工作效率，以减少了操作人员与线路接触的次数，提高了操作人员的安全系数。
附图说明
图1为本实用新型的方框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统。该系统包括380V工频电源、变频信号源、变频信号源遥控终端、耦合变压器、三相选频万用表、三相选频万用表遥控终端、遥控接地装置和被测架空输电线路。380V工频电源连接到变频信号源，为整套系统提供电源，变频信号源遥控终端通过光纤或无线连接到变频信号源对其进行控制、变频信号源改变频率后连到耦合变压器，耦合变压器隔离输出后连接到三相选频万用表，三相选频万用表连接到被测架空输电线路，测量电压和电流信号，并计算得出被测架空输电线路的工频参数，三相选频万用表遥控终端通过光纤或无线连接到三相选频选频万用表对其进行控制，并可通过三相选频万用表遥控终端读取三相选频选频万用表的测量结果，同时被测架空线直接连接到遥控接地装置。
其中，变频信号源的输出频率为40Hz-80Hz，以1Hz在步进变频。
其中，所述系统最大输出电流50A，最大输出电压800V。
其中，三相选频万用表采用强抗干扰的选频测量技术，可在1000倍的工频干扰下进行准确的测量。
其中，变频信号源遥控终端通过光纤或无线控制变频信号源的输出；三相选频万用表遥控终端通过光纤或无线控制三相选频万用表，并可通过三相选频万用表遥控终端读取的打印测试数据，这样操作人员与高压线路之间只有光的联系，无电气连接，使操作人员与高压完全隔离，完全杜绝安全事故。
其中，遥控接地装置直接连接到被测架空输电线路，远程遥控控制被测架空输电线路与大地的连接或断开，极大的提高了现场操作人员安全性，减少了电弧及触电危险。
其中，所述系统可通过一次接线，完成被测架空输电线路的所有工频参数的测量，减少操作人员的接线操作，提高现场的工作效率，降低操作人员的触电危险。
本实用新型的工作原理是：图1所示为一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统图。该系统包括380V工频电源、变频信号源、变频信号源遥控终端、耦合变压器、三相选频万用表、三相选频万用表遥控终端、遥控接地装置和被测架空输电线路。
380V工频电源为三相三线的50Hz电源，其为整套系统提供测试总电源。
变频信号源为测试系统提供异频测试信号，频率输出范围为40Hz-80Hz，输出功率达到20kw，其波形为纯正正弦波，这样既能有效的避免50Hz的工频干扰，又能保证与工频参数的等效性。并且变频信号源既可直接在信号源面板上操作，又可使用变频信号源遥控终端通过光纤或无线进行操作。在使用变频信号源遥控终端进行控制时，操作人员与高压线路之间只有光或无线的联系，无电气连接，完全杜绝高压感应电伤亡可能。
变频信号源输出的异频信号连接到耦合变压器，通过耦合变压器隔离，能够保证变频信号源在强干扰下稳定输出，输电线路的工频参数的不同测试项目对测试电压和测试电流的大小要求不同，如测量阻抗项目时要求仪器输出的电流大、电压低，而进行电容项目测量时，这要求仪器输出的电流小、电压高，如果系统同时满足高电压和大电流的要求，则整套系统的体积、重量和成本都会变大，不满足实际使用的需求。因此同时耦合变压器通过不同的档位切换，使系统在一定的功率下输出不同大小的电压和电流信号，其最大输出电压达800V，最大输出电流达50A，这样能够满足不同测试项目的要求。
耦合变压器输出的异频信号直接连接到三相选频万用表的电流测量端子，三相选频万用表是用于测量指定频率下的电压、电流大小以及电压电流相位差，可自动计算出可自动计算出正序阻抗、正序电阻、正序电抗、正序阻抗角、零序阻抗、零序电阻、零序电抗、零序阻抗角、正序电容、零序电容、相间电容、相邻线路间的耦合电容、互感抗等各项线路参数。
三相选频万用表的电流测量端子一端连接到耦合变压器的输出，另一端直接连接到被测架空输电线路，对被测架空输电线路注入测试信号，同时测量异频电流信号的大小。三相选频万用表的电压测量端子直接连接到被测架空输电线路，测量异频电压信号的大小，同时三相选频万用表测量出电流和电压的相位差，自动计算出可自动计算出正序阻抗、正序电阻、正序电抗、正序阻抗角、零序阻抗、零序电阻、零序电抗、零序阻抗角、正序电容、零序电容、相间电容、相邻线路间的耦合电容、互感抗等各项线路参数。
三相选频万用表采用强抗干扰的选频测量技术，干扰与被测异频信号为1000：1时，仍能准确测量。并且三相选频万用表既可直接在面板上操作，又可使用三相选频万用表遥控终端通过光纤或无线进行操作。在使用三相选频万用表遥控终端进行控制时，操作人员与高压线路之间只有光或无线的联系，无电气连接，完全杜绝高压感应电伤亡可能。
遥控接地装置直接连接到被测架空输电线路，通过遥控器，一键遥控测试线路接地或断开接地，无需人工操作刀闸，提高了操作人员的人身安全系数，减少了电弧及触电危险。
Claims (6)
1.一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，包括380V工频电源、变频信号源、变频信号源遥控终端、耦合变压器、三相选频万用表、三相选频万用表遥控终端、遥控接地装置和被测架空输电线路，其特征在于，所述380V工频电源连接到变频信号源，变频信号源遥控终端通过光纤或无线连接到变频信号源对其进行控制，变频信号源改变频率后连到耦合变压器，耦合变压器隔离输出后连接到三相选频万用表，三相选频万用表连接到被测架空输电线路，三相选频万用表遥控终端通过光纤或无线连接到三相选频选频万用表对其进行控制，同时被测架空线直接连接到遥控接地装置。
2.根据权利要求1所述的一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，其特征在于，所述变频信号源的输出频率为40Hz-80Hz，以1Hz在步进。
3.根据权利要求1所述的一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，其特征在于，系统最大输出电流50A，最大输出电压800V。
4.根据权利要求1所述的一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，其特征在于，所述三相选频万用表采用强抗干扰的选频测量技术。
5.根据权利要求1所述的一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，其特征在于，系统通过变频信号源遥控终端控制变频信号源，通过三相选频万用表遥控终端控制三相选频万用表。
6.根据权利要求1所述的一种变频强抗干扰的高压输电线路工频参数测量系统，其特征在于，系统通过遥控接地装置直接连接到被测架空输电线路，遥控控制被测架空输电线路与大地的连接或断开。
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