[发明专利]一种三相电容分压测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置，特别涉及一种三相电容分压测量装置及测量方法。

背景技术

随着电力工业的飞速发展，电气设备的绝缘强度、系统过电压的限制水平对系统安全经济运行的影响日益突出。三相配电变压器是电力系统中的关键设备，对三相配电变压器进行倍频感应耐压试验可以帮助相关工作人员及时地发现设备绝缘问题以免造成严重的后果。

在对三相配电变压器进行倍频感应耐压试验时，通常情况下只是根据变压器变压比，通过变频电源施加于低压侧的电压大小去计算高压侧电压的理论值，但实际的试验电压会因为分布参数及容升效应等的影响与理论值存在偏差，为了准确检测量检验高压电，可以在三相变压器的高压侧用分压器来实时监测。但目前的高压分压器都是单相工作的，特别是在测量无中性点输出的变压器时，无法采用传统的三台单相分压器同时监测三相电压。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量无中性点输出配电变压器的三相电容分压测量装置及测量方法，通过采用测量主机控制分压电容，克服了传统技术中的不足，从而实现本发明的目的。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种三相电容分压测量装置，用于测量无中性点输出配电变压器设备，变压器设备的高压侧依次设有A、B、C三个末端；该装置包括：

串接有第一分压器的第一分压臂以及串接有第二分压器的第二分压臂，第一、第二分压器用于将信号分压，其中：

第一分压臂的输入端与变压器设备的A端串接，输出端与一测量主机的第一输入端连接；

第二分压臂的输入端与变压器设备的C端串接，输入端与测量主机的第二输入端连接；

变压器设备的B端接地；

测量主机包括：

串接在第一输入端的第一电阻，以及串接在第二输入端的第二电阻，第一、第二电阻用于对经过第一、第二分压器的信号进行电压取样；

档位切换放大装置，该装置通过接收指令以切换测量档位，该档位切换放大装置还包括一放大电路，用于对档位切换放大装置所输出的信号进行放大；

滤波装置，用于对经过放大后信号进行滤波；

控制单元，其分别对两路信号进行采集，根据采集到的信号对档位切换放大装置发出指令使其切换测量档位；该控制单元还包括一个数模转换器，用于对滤波后的信号进行数模转换以生成测量数据；

显示装置，其输入端与控制单元连接，该显示装置包括一显示器以及一键盘，显示器用于显示测量数据；控制单元对键盘定时扫描以读取键盘的操作。

在本发明的一个优选实施例中，分压器为采用同轴结构的标准电容分压器，其内部充有SF6气体，上端设置有用以观察的压力表以及气阀。

在本发明的一个优选实施例中，档位切换放大装置具体设有四种测量档位，该测量装置包括两路电压档位切换电路，分别对来自分压器的两路信号进行处理；电压档位切换电路包括一个OPA2277集成块与一个CD4053集成块，其中OPA2277集成块用于放大电压信号，CD4053集成块用于接收指令并切换测量档位。

在本发明的一个优选实施例中，滤波装置具体为一个二阶低通滤波器。

在本发明的一个优选实施例中，控制单元具体为一个型号为C8051F060的MCU。

在本发明的一个优选实施例中，MCU包括一电平移位电路，用于在进行信号的数模转换之前对信号进行电平移位处理。

一种三相电容分压测量方法，包括以下步骤：

1）在配电变压器设备的低压侧输入一定电压，并在高压侧得到相应的感应电压；

2）将变压器的B端接地，A、C端分别与第一、第二分压臂连接，得到两路信号；

3）将两路信号分别连入第一、第二分压器进行分压，并将分压后的两路信号分别与第一、第二电阻串接进行取样；

4）控制单元对取样后的两路信号进行判断并向档位切换放大装置发出指令使其选择相应的测量档位；

5）档位切换放大装置将信号放大；

6）滤波装置将放大后的信号进行滤波；

7）控制单元对滤波后的信号进行电平移位，并进行数模转换生成测量数据；

8）显示装置将测量数据通过显示器显示给用户，控制单元对进行键盘定时扫描以读取键盘的操作。

本发明的有益效果在于：

专门为采用无中性点输出配电变压器感应耐压试验设计，采用标准电容器，输入阻抗高，电容量稳定；本装置可以同时测量三相电压及频率，采用微机控制，并可联机使用，实现自动控制；使用简便，性能稳定，重复性好。