[发明专利]一种避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置。

技术背景

氧化锌避雷器是保护电器设备免受过电压侵害的一种保护设备。由于氧化锌避雷器优越的非线性特性和良好的通流能力，现已被广大电力部门用户接受而广泛使用，然而随着氧化锌避雷器的大量使用，因避雷器本身发生事故而导至被保护设备发生损坏与引起电力事故也有发生，尤其是110KV及以上电压等级氧化锌避雷器一旦发生事故将给用户造成巨大损失。因此必须对运行状态下的避雷泄漏电流进行监视，这对于电力设备的安全运行非常重要。

避雷器的泄漏电流(以下简称全电流)包含了容性泄漏电流分量(以下简称容性电流)和阻性泄漏电流分量(以下简称阻性电流)。其中阻性电流的变大将真正威胁避雷器的正常运行，威胁电网安全。

在避雷器处于正常运行电压状态下阻性电流分量远远小于容性分量，一般阻性泄漏电流分量占全电流的比例不会超过10-15％的数值，因此难于测量分析，目前虽然在线和离线的避雷器泄漏电流监视仪种类较多，但测量精度较差，同时没有专门的校准仪器。

目前的计量和校准方案是对避雷器施加一定的电压，使用示波器监视全电流波形，人工计算各个分量值，与监视仪的测量值对比。这种方案的缺点非常明显：

1、测量计算误差极大，数据的可信度极差；

2、计量校准设备不标准，受环境影响极大；

3、缺乏标准信号发生源，无法定量监视仪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置，能分别准确标定避雷器泄漏电流的各种分量，便于对各类避雷器泄漏电流监视仪进行计量、标定和检验。

实现上述目的的技术方案是：一种避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置，该装置外接包括取样电阻或电流互感器的监视仪，其特征在于，它包括依次连接的数字函数发生器、D/A转换器和功率放大器，以及向所述数字函数发生器、D/A转换器和功率放大器供电的净化电源，其中：

所述的数字函数发生器产生标定的避雷器泄漏电流的波形数据；

所述的D/A转换器将每一时刻的标定的避雷器泄漏电流的波形数据转化成模拟电流信号；

所述的功率放大器将模拟电流信号进行功率放大，形成所需要的定量标定的避雷器泄漏电流，驱动监视仪取样电阻或电流互感器；

所述的净化电源提供高稳定度的电源。

在上述的避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置中，所述的数字函数发生器产生标定的避雷器泄漏电流的波形数据，是按照如下的函数关系式，将避雷器泄漏电流分成三个函数叠加合成，分别是超前90度的容性线性电流函数，阻性线性电流函数和阻性非线性电流函数，

IX＝IC+IR+IF           式①

IC＝(Um/ZC)×Cos(ωt)  式②

IR＝(Um/ZR)×Sin(ωt)  式③

IF＝Sgn[Sin(ωt)]×10Q 式④

Q＝|Um Sin(ωt)|-K     式⑤

式①中，IX为避雷器泄漏电流，IC为容性线性电流，IR为阻性线性电流，IF为阻性非线性电流；

式②中，IC为容性线性电流，Um为施加在避雷器上的工频电压，ZC为容性阻抗，ZC＝1/(2πfC)，f为工频频率，C为避雷器等效电容回路电容，ω＝2πf；

式③中，IR为阻性线性电流，Um为施加在避雷器上的工频电压，ZR为避雷器等效线性电阻回路的阻抗，ω＝2πf；

式④和式⑤中，IF为阻性非线性电流，Um为施加在避雷器上的工频电压，K为避雷器非线性突变的拐点值，ω＝2πf。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置，能分别准确标定避雷器泄漏电流的各种分量，便于对各类避雷器泄漏电流监视仪进行计量、标定和检验。

附图说明

图1是本发明的电路框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，避雷器泄漏电流基准源信号的组合装置，包括计算机作为数字函数发生器1、高速D/A转换器(DAC5660)2、功率放大器(TDA2030)3和净化电源(XC5050)4。

1、计算机作为数字函数发生器1产生标定的避雷器泄漏电流的波形数据。以数组的形式表示，数据位数不少于10位，数组长度不少于128。

2、D/A转换器(DAC5660)2将每一时刻的标定的避雷器泄漏电流的波形数据转化成模拟电流信号。输出范围为0～1mA。