[实用新型]容性设备介质损耗带电测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种容性设备介质损耗带电测试装置，属于电力行业检测装置技术领域。

背景技术

电力设备内部如果出现因制造不良、受潮、老化及机械和热破坏等因素造成的绝缘缺陷，就会发生影响高压设备和电网正常运行的绝缘事故。电力行业发展现阶段常用的检修手段为预防性试验。预防性试验是在设备投运后，定期停电对设备进行试验和检修。预防性试验发展多年虽然成熟，但也有一些无法克服的局限性：（1）需要停电测量，损失一定经济效益。（2）测试时需要全部或者部分拆卸操作，费时费力。（3）预防性试验的试验条件（比如电压）与运行状态相差较大；（4）两次预防性试验间隔时间较长。

所以随着科学技术的发展，电力系统状态检修肯定会逐步取代预防性试验。本专利所涉及的便携式测试装置克服了以上所述的局限性，很好地结合了预防性试验和状态检修，即可用于与在线监测系统互相验证，也可用于不停电测试。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种检测不停电，检测精度高、速度快的容性设备介质损耗带电测试装置，可以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是：一种容性设备介质损耗带电测试装置，它包括电流传感器，电流传感器通过测试电缆与信号调理单元连接，信号调理单元与处理器连接，在处理器上连接有显示输出单元。

信号调理单元包括滤波放大器和模数转换器。

电流传感器选用起始导磁率高，损耗小的坡莫合金做铁芯。

信号调理单元还包括反相器和加法器。

与现有技术比较，本实用新型找到一种可以在不停电的情况下随时可以对电力系统电容型设备进行交流绝缘参数进行测试的装置。其主要是这样来实现：首先通过两个电流传感器将参考设备和被测设备的末屏电流信号输入到装置内部的信号调理单元，经过信号幅值放大，滤波，相位放大后，经由高速模数转换器（A/D)转换成计算机能够直接处理的数字信号。然后经过软件一系列的控制与运算，得出计算结果，最后由液晶显示器显示输出。其中采用的关键技术和算法有：（1）数字信号处理（DSP）技术，采样速率为10kHz/s（2）应用傅立叶级数,提取信号中基波含量，低通数字滤波算法消除脉冲干扰。（3）应用三角函数以及向量运算计算介质损耗角。（4）反向叠加相位放大技术确保微小角差测量的准确性与稳定性（5）屏蔽处理的开口式钳形电流传感器。

本系统包括的专业测量电路和系统软件能够完成变电站内容性设备（包括电容式电压互感器、电流互感器、高压套管、氧化锌避雷器、耦合电容器等）介质损耗，电容量等参数的测量，能够在不停电下的情况下对容性设备的交流绝缘情况进行定量分析，实现了变电站设备绝缘状况的状态检修。本系统主要由如下功能模块构成：信号传感器模块，高速采样模块，数字信号处理与算法模块，数据存储与显示模块等构成。本测试系统具有如下技术特点：

1．测试系统采用嵌入式微处理器（cpu），外扩16位、高速、多路同步采样模拟数字转换器（A/D），实现对监测量的实时测量与高精度计算。

    2．提供两种介质损耗在线检测方式，既可测量两个同相电容型设备的介质损耗差值和电容量比值，又可用PT二次侧电压作基准信号，对设备的电容量及介质损耗值进行测量。

    3. 采用高速数字采样，减小量化误差。

    4. 采用傅里叶级数分离谐波分量，利用数字滤波技术，较好地解决了介损测试精度及其稳定性问题，可确保介质损耗测试结果不受谐波干扰及脉冲干扰的影响，具有高达±0.05%的绝对检测精度。

    5．增加了同相电容型设备介损差值及电容量比值的检测功能，不但可避免因使用PT二次侧电压作为基准信号所导致的介损测试结果失真，还有助于减弱相间电场干扰的影响程度。

    6．系统可以检测容性设备的电压、电流、介损、阻性电流、容性电流等数据，并通过液晶显示器进行显示输出。

7．采用补偿算法消除避雷器相间电容耦合对阻性电流的影响。对电场分布较为规则的“一”字形排列避雷器，可正确测得两个边相的阻性电流及其基波分量的峰值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为软件流程图

图3为信号采样示意图；

图4为阻容滤波电路/低通滤波物理模型图；

图5为相位放大示意图。

具体实施方式