CN219065603U - 直流电阻测试抗感应电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测试装置，具体涉及直流电阻测试抗感应电装置，包括电压输入端和电流输入端，电压输入端和电流输入端上均设置有一个高阶低通滤波器，位于电压输入端上的高阶低通滤波器上设置有电压输出端，位于电流输入端上的高阶低通滤波器上上设置有电流输出端，电压输入端和电流输入端之间设置有模拟量采集模块，模拟量采集模块上设置有MCU模块，MCU模块上设置有输出补偿模块，输出补偿模块与两个高阶低通滤波器连接。本实用新型可以同时满足对绝缘电阻和直流电阻进行测量时抑制强感应电环境影响的需求，保证试验结果的准确性，有效降低变电站现场试验重复率，减少重复接线、重复测量的时间，有效降低试验人员工作强度，增强试验安全性。

Description

直流电阻测试抗感应电装置

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，具体涉及直流电阻测试抗感应电装置。

背景技术

目前国内外抗强感应电干扰多利用串联谐振法减少强感应电干扰、采用分压电路的设计做抑制单元改造兆欧表等措施。针对变压器直流电阻试验，目前国内外对抑制强感应电的研究主要有采用TVS管设计保护回路来保护仪器免受感应电带来的过电压损坏、设计专用监视器和放电回路保护测试仪不被损坏、用测量回路串联滑线电阻且在电压表和电源两端并联电容器的方法防止感应电引起仪器损坏等，减少强感应电对变压器直流电阻测试仪造成的损坏。但是能够同时满足绝缘电阻试验及直流电阻试验的外接抗强感应电成套装置均未出现，而且抗干扰能力较弱。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种直流电阻测试抗感应电装置来解决上述问题。

本实用新型的目的是这样实现的：直流电阻测试抗感应电装置，包括电压输入端和电流输入端，所述电压输入端和所述电流输入端上均设置有一个高阶低通滤波器，位于所述电压输入端上的所述高阶低通滤波器上设置有电压输出端，位于所述电流输入端上的高阶低通滤波器上上设置有电流输出端，所述电压输入端和电流输入端之间设置有模拟量采集模块，所述模拟量采集模块上设置有MCU模块，所述MCU模块上设置有输出补偿模块，所述输出补偿模块与两个所述高阶低通滤波器连接。

优选的，所述电压输入端和电压输出端的接口与原有仪器之间的电压输出并联。

优选的，所述电流输入端和电流输出端接口串联在测量回路里面。

优选的，所述模拟量采集模块包括电流采样单元和电压采样单元。

优选的，所述输出补偿模块包括电源、逆变滤波单元和隔离单元。

本实用新型的有益效果：该直流电阻测试抗感应电装置，可以同时满足对绝缘电阻和直流电阻进行测量时抑制强感应电环境影响的需求，从而保证试验结果的准确性，避免测量仪器受到损坏，有效降低变电站现场试验重复率，减少重复接线、重复测量的时间，有效降低试验人员工作强度，增强试验安全性。另外，该装置类似黑盒，对外部只有接线端子引出，无需进行其他复杂配置，能够在测量绝缘电阻或直流电阻时，直接外接于相关试验仪器上，无需更换原有试验仪器，减少仪器操作带来的麻烦，避免因仪器操作造成试验结果错误。

该直流电阻测试抗感应电装置，能够适配不同厂家生产的仪器，使用方便、应用范围广、具有较高灵活性，弥补了很多相关仪器无法抑制强感应电干扰的不足，且该装置可自适应抑制各种强度感应电，能进行高精度的宽电压、电流采样，准确提取感应电大小和相位，对其进行精准补偿，更有利于试验人员对数据的正确分析，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为本实用新型的应用连接框图。

图中：1、电压输入端；2、电流输入端；3、高阶低通滤波器；4、电压输出端；5、电流输出端；6、模拟量采集模块；7、MCU模块；8、输出补偿模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

如图1-2所示，直流电阻测试抗感应电装置，包括电压输入端1和电流输入端2，电压输入端1上设置有高阶低通滤波器3，高阶低通滤波器3上设置有电压输出端4，电流输入端2上设置有另一高阶低通滤波器3，高阶低通滤波器3上设置有电流输出端5，电压输入端1和电流输入端2之间设置有模拟量采集模块6，模拟量采集模块6上设置有MCU模块7，MCU模块7上设置有输出补偿模块8，输出补偿模块8与高阶低通滤波器3连接。

本装置采用一种波形抵消算法，该算法可实现在100倍的工频干扰下对异频电压信号进行准确测量。具体算法实现方法如下：

将被测信号和强感应电干扰信号分别记作：xf(t)和x50(t)，信号测量过程中，得到的输出信号记作y(t)，即：

y(t)= xf(t)+x50(t) （1）

为了能够在强感应电信号干扰下，实现被测信号的精确测量，首先需要消除强感应电干扰信号；

强感应电干扰信号一般为50Hz工频信号，其周期为20ms，波形每隔20ms重复一次。

对于强感应电干扰信号，使用下面的简单算法就能够实现工频干扰的抵消：

y(t)= xf(t)+x50(t)+x50(t+kT) （2）

从式（2）可见，当强感应电干扰信号x50(t)与x50(t+kT)大小相等、方向相反时，便可抵消干扰信号，但为了测量被测信号，需要确保它不受抵消算法的影响，通过设定异频信号的周期，使得被测信号满足式（3）：

kT=(m+0.5)Tf （3）

其中Tf是被测信号的周期、T是强干扰信号的周期，k和m都是正整数；

当带有强感应电的干扰信号经过前面给出的减法干扰消除运算后，能够对干扰信号进行抵消，同时不会改变待测信号，上述简单的延迟相减运算，能够快速消除前感应电的干扰，而被测信号不会造成损失。

在本实施例中，电压输入端1和电压输出端4的接口与原有仪器之间的电压输出并联，电流输入端2和电流输出端5接口串联在测量回路里面，不改变原本仪器测试接线，无需进行其他复杂操作，使用方便，不增加现场试验人员的额外负担。

在本实施例中，模拟量采集模块6包括电流采样单元和电压采样单元，电流采样单元通过电流互感器采样异频电流信号，对电流互感器的输出进行滤波、放大和模数转换，电流采样单元将处理后的信号送入MCU模块7，电压采样单元对采样的电压信号进行滤波、放大和模数转换，电压采样单元将处理后的信号送入MCU模块7。

在本实施例中，输出补偿模块8包括电源、逆变滤波单元和隔离单元，经过缓启动电路的逆变滤波单元和隔离单元，将生成与强感应电干扰信号大小相等、方向相反的抵消信号，然后经隔离单元隔离后输出抵消信号。

本实用新型的工作原理：使用时，首先将被测试品与测试仪器按照要求正确连接，将电压输入端1和电流输入端2并联在被测试品的接线处，将电压输出端4和电流输出端5并联在测试仪器的输入端，启动测试仪器，开始测量，模拟量采集模块6采集输入电压和输入电流，并对电压、电流进行模数转换，得到输入电压电流的数字量，并将此数字量发送至MCU模块7，MCU模块7对采集的数据进行解析，确定感应电干扰信号的幅度和相位，MCU模块7根据解析得到的感应电干扰信号的幅度和相位控制输出补偿模块8进行输出，输出补偿模块8根据MCU模块7的控制信号输出一个和感应电干扰信号大小相等、相位相反的抵消波形，此信号与输入端的感应电干扰相互抵消，经过处理后的电压、电流信号再经过一级高阶低通滤波器3将高频干扰信号进一步滤除之后接入已有测量仪器。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.直流电阻测试抗感应电装置，包括电压输入端和电流输入端，其特征在于：所述电压输入端和所述电流输入端上均设置有一个高阶低通滤波器，位于所述电压输入端上的所述高阶低通滤波器上设置有电压输出端，位于所述电流输入端上的高阶低通滤波器上设置有电流输出端，所述电压输入端和电流输入端之间设置有模拟量采集模块，所述模拟量采集模块上设置有MCU模块，所述MCU模块上设置有输出补偿模块，所述输出补偿模块与两个所述高阶低通滤波器连接。

2.根据权利要求1所述的直流电阻测试抗感应电装置，其特征在于：所述电压输入端和电压输出端的接口与原有仪器之间的电压输出并联。

3.根据权利要求1所述的直流电阻测试抗感应电装置，其特征在于：所述电流输入端和电流输出端接口串联在测量回路里面。

4.根据权利要求1所述的直流电阻测试抗感应电装置，其特征在于：所述模拟量采集模块包括电流采样单元和电压采样单元。

5.根据权利要求1所述的直流电阻测试抗感应电装置，其特征在于：所述输出补偿模块包括电源、逆变滤波单元和隔离单元。

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