[实用新型]避雷器带电测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备应用工具技术领域，具体是一种用于智能变电站避雷器的带电测试仪。

背景技术

 避雷器作为电力系统重要的设备之一，其作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的设备，直接关系到电力系统的安全稳定运行，如果老化受潮不被发现，那么对电网造成的影响和损失是巨大的。所以避雷器测试在预防性试验规程里是常规试验。但智能变电站PT二次侧电压无法采集。

 金属氧化物避雷器(以下简称MOA)是目前电力系统广泛使用的过电压保护设备。MOA运行参数可简化等效为一个可变电阻和一个不变电容的并联电路。MOA在运行电压作用下，其氧化锌电阻片会逐渐老化，或者由于密封失效受潮，导致阻性电流增大，因此通过测量MOA阻性电流的变化，就可以了解MOA的运行状况。

 目前大多数MOA阻性电流测试仪都广泛采用PT二次侧电压信号相位作为基准来测量与电流信号的相位差，根据二者的相位情况来判断避雷器的好坏，可见准确采集电压信号成为仪器精确测量的关键点。但是现场PT二次侧电压的采集往往存在困难：现场采集PT电压加大了PT二次侧短路的风险。有些变电站现场的避雷器和PT之间中间存在遮挡物或者不允许直接从PT侧采集，造成电压无法获得。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种避雷器带电测试仪，使从变电站内所取得的220V电源电压做为参考电压，与母线电压及PT二次侧电压同相位，以解决避雷器带电测试的电压相位采集问题。

为实现上述发明目的，本实用新型的带电测试仪分别与变电站内220V电源电压、需测试的避雷器连接；带电测试仪内嵌入电压相位补偿模块；

所述电压相位补偿模块的信号采集系统采集变电站220V电压的电压信号与电流信号，输入信号调理系统。

所述信号调理系统将采集到的220V电压信号与电流信号经过连接高压线圈、低压线圈电压补偿后，得到和母线电压一致的相位补偿电压及电流信号，经过电流传感器、运算放大器、电阻、电容、AD转换与单片机连接。

本实用新型采用站内220V电源电压做参考电压。但参考电压与母线电压之间存在一个固定相移，电压等级越高该相移越大，其原因在于每经过一级变压器其输出电压相位有一定变化。经过的变压器级数越多，相移越大。

本实用新型通过电压补偿器和软件补偿算法，将采集到的220V电压经过电压补偿模块后得到和母线电压一致的相位，经过信号调理系统，送到单片机计算出相位差，应用三角函数，根据全电流即可计算出阻性电流，进而了解MOA的运行状况。

本实用新型使避雷器的带电检测工作在保证检测可靠性的前提下，不直接采集PT电压，通过站内220V电压获得PT电压的准确相位，极大地提高了避雷器带电测试的工作效率和现场设备安全运行的稳定性。

附图说明

 图1为仪器整体硬件框图。

图2为本实用新型的接线图。

具体实施方式

如图1、图2所示，带电测试仪13分别与变电站内220V电源电压、需测试的避雷器14连接；带电测试仪13内嵌入电压相位补偿模块15；所述电压相位补偿模块15的信号采集系统2采集变电站220V电压的电压信号V与电流信号Ix，输入信号调理系统。

为获得电压准确相位，设计了电压补偿器和软件补偿算法。变电站母线高压经过高压线圈3、4、主变压器和站用变压器、低压线圈5、6等一系列降压设备，得到了220V电压,该电压相位超前母线电压一定角度（以60度为例）。如果把站内220V电压滞后60度(或者超前300度)，则得到新的电压和母线电压及PT二次侧电压同相位，解决了电压相位采集问题。

信号调理系统将采集到的220V电压信号与电流信号经过高压线圈3、4、主变压器和站用变压器、低压线圈5、6电压补偿后，得到和母线电压一致的相位补偿电压及电流信号，经过电流传感器7、运算放大器8、电阻9、电容10、AD转换11与单片机12连接；由单片机12进行调控，计算出相位差，应用三角函数，根据全电流即可计算出阻性电流。通过仪器各项操作，得出所需的数据。