絕緣油介電強度測試儀的校驗方法及專用校驗裝置的製作方法

2023-10-22 02:04:12

專利名稱：：絕緣油介電強度測試儀的校驗方法及專用校驗裝置的製作方法絕緣油介電強度測試儀的校驗方法及專用校驗裝置絲領域本發明是^油介電5aS測試儀的一種校驗^r^及專用校^fi，具體說是一種採取矢量測:Ki及基於該，的針對皿油介電3aS測試儀測:K^的專用校^置，系針)(^^油介電Mt測試儀的特點進行電壓^M校驗並對絕^介電，測試儀的擊穿^H,升ffiii度，失真度等功會鍵行檢驗的整體體。背景獄在電力設備預防性K3^備中，絕緣油介電皿測試儀作為一種重要的測試儀器，用於^ffi器中皿油的電氣性能的檢驗。根據《DL/T596-1996電力設備預防性K^程》等文件的要求，對於^jE器絕^ft^t行的^^越普遍，對於,油介電3as的測定要求也^越髙。而長期以來，對絕緣油介電皿測試儀的檢mh種空白狀態，以至影響對於纖油樣的檢驗果。纖油介電雖測試儀本身雙極高壓輸出，其大體原理JiM:在低壓側以異名端方式聯結的兩臺具有相同變比的升壓^ffi器，在其高壓電極輸出兩個極性相反的電壓(也不排除以其他方^生兩個極性相反的浮空電壓)，皿油杯的具有固定間隙的電加給油杯裡繊油樣品，經升m至油樣被擊穿，從而測量到油樣的擊穿電壓。絕緣油介電鵬測試儀具魏出電流小，負載能力不強辦點，因此不適合鵬^HS鵬等設備進行校驗。以上原因使得絕緣油介電3aS測試儀的i^校驗比較困難。在相當長的時間裡，行業內一m^分別對單個高壓電艦地輸出電腿行校準，然後自量到的電壓皿行代數和的方^*確定皿油介電皿測試儀輸出電壓值的^。此類^￡#^本身很大的缺陷，因為單純測量試品單個電極的劉地輸出M與試品實際工作狀況是不同的，由試品絕緣油介電鵬測試儀的工作原理可知，mr作時，在其髙壓電極輸出兩個極性相反的電壓U。和Ua，ffi^油杯的具有固定間隙的電mii卩給油杯裡絕緣油樣品，因此，我們要測量的電壓U。lX實質上是一個差壓，而且試品升壓艦器兩髙壓電極的特性不會完f樣，所以兩個電艦地電壓的f^t和U"。+1^。不等於矢量11。-IL，因此使用代數和的^與實^1t況偏差很大。
發明內容本發明的目的在^f對國家發改委發布的《DL/T846.8-2004高電壓測試設備通用fe^條件第八部分絕緣油介電3SS測試儀》的要求，提出一種油介電，測試儀的校驗方法及專用校^置，能^^擊穿電壓皿據，相對於以前電壓代數和的測量^fe更加準確地反映了試品絕緣油介電3SS測試儀兩個髙壓電極之間輸出電壓的實際大小。本發B月^方案為一種絕緣油介電皿測試儀的校驗方法，^#徵在於釆用兩臺高壓分壓器(如電容分壓器或電阻分壓器等)對試品,油介電3as測試儀的兩個高壓電極的對地Mt行分壓並輸出給後級低壓測量單元，在後級f腿測量單元中，用矢量測量法對兩M&^壓信^tfiii整、採樣、計算，進而測得試品絕緣油介電^g測試儀的兩個高壓電極的相對電壓的實際值;經過信號整理和放;^A/D轉換後由專用校i^S的顯示屏直接顯示測量值的大小。^fflJ^M的絕^介電3S^測試儀的專用校^g,它包括依^g的feffi信號採集電路，4tbMt大鵬，和單片機測量控制單元，^ir徵在於①電壓信號採集fe^為兩臺具有相同分壓比的髙壓分壓器；②針髙壓分壓器連接一個^OT闘整鵬，◎兩路電腿闘整鵬並麟麟法電路，④減法電路與A/D轉換器、同步內存SRAM、可編igjg輯控制靴CPLD、單片機、鄉、顯示器構成單片機測量控制單元。採用Jd^^的絕緣油介電皿測試儀的專用校^置，它包括依^^接的feffi信號採集電路，^liJC大鵬，和單片機測量控制單元，，徵在於①電壓信號，電路為兩臺具有相同分壓比的高壓分壓器②一個髙壓分壓器連^~個*￡￡^^/調整;另—髙壓分壓器連g^個feffimBi/反相③兩J^號並^接加法電路；④加法電路與A/D轉換器、同步內存SRAM、可編麟輯控制辦CPLD、單片機、鄉、顯示器構鵬片機測量控制單元。本發明的皿油介電自測試儀專用校^置，MLhi&^，能JI^對絕緣油介電強度測試儀的擊穿電壓，升ffi^S，失真度等功能的^^^。ilil^絕緣油介電鵬測試虹作原理和特點的研究，我們提出基於矢量測雖測魏緣油介電3ag測試儀兩電極輸出髙壓的^fe和aa^r^實現測量功能的專用校^a。矢量測散的測量原理是，如圖i際的兩個暢矢量u。和1^，我們需要測量u。仏之間的電壓，依平行四ii^則可知，其實質是測量矢量仏—仏的大小，所以圖2麻即為所求的電壓。此^s與試品實際工作狀況是一致的，其大小直接反映了試品的工作狀態。矢量測M^可以很好的滿足我們X^H^油介電皿測試儀電壓^M校驗的要求。根據國家發麟發布的《DI/T846.8-2004髙腿測試設備通用駄條件第八部分絕緣油介電，測試儀》的要求，對^^介電3as測試儀的升BSiS，失真度等功能作了相應要求。矢量測*^為一種新的校驗施^到絕緣油介電鵬測試儀的輸出電壓^M校驗工作，及基於^i實現的針對絕緣油介電3SS測試儀的專用校^S^了包括擊穿^ffi、升ffitg，失真度等功能，很好的滿足相^t^文件的要求。iia專用校^置內部的單片機測量控制單元(該單元由減法働啦電路與A/D轉換器、同步內存SRAM、可編^g輯控制辦CPLD、單片機、鄉、顯示器構成)中的軟體模塊(擊穿電壓測量功能微、升ffi^測定模塊、失真度測定微)完艦試品纖油介電自測試儀的擊穿電壓、升ffiM度、輸出^ffi失真度的測定。由於對試品絕緣油介電強度測試儀輸出電壓的測量^il^取了矢量測量法，能,擊穿^ffi^im,相對於以前電壓代數和的測量^更加準確地反映了試品絕緣油介電強度測試儀兩個高壓電fet間輸出電壓的實際大小。圖l是試品輸出電壓向量圖。圖2是本發明^1:測量原理^的示意圖。圖3是本發明實施例i的^^^a的電路框圖。圖4是本發明實施例2的^^M的^框圖。圖5是圖3中的擊穿ftff測量功能單元結構圖。圖6本發明實施例校^緣油介電3as測試儀的接線圖。具體實駄式下面結合附圖和實施例對本發明進一im明。在實施例中採用的是髙壓電容分壓器作為髙壓取樣裝置。^t測量法測量的實現^在電路設計上可由兩種方式實現。圖3是本發明實施例1的^#體的*^框圖，它包括依^g的腿信號採集電路，處^*1&,和單片機測量控制單元，feffi信號^^M&為兩個高壓電容分壓器，信號處理電路為兩個M^I/調整鵬，圖3毅了它們的連接關係。參見圖3，是MitTO^fflS敏調整電^別對髙壓電容分壓器低壓臂取的feff信^行跟膨調整，信號經調,^A減法嶙，實敏量測敏的測量功能，然後MA/D轉換電路進單片機執行具糊能。圖4是本發明實施例2的^#裝置的電路框圖，它包括依鵬接的腿信號採集電路，處[大*^，和單片機測量控制單元，電壓信號採集^為兩個高壓電容分壓器，信號處理電蹄兩^MTO,圖4^ii了它們的連接絲。參見圖4,信號^Stt^—^fflMS敏調整^對高壓電容分壓謝Kffi臂取的電壓信號進行跟BI/調整，後M加法電路；另外一^K用電ffimBI/反相器電路進行反相^S，隨後信號經調驗SA加法M，實敗量測難的測量功能，然後MaA/D轉換fei^進單片機執行具^能。圖5是圖3中的擊穿秘測量功能單元即CPLD邏糊能糊示意圖。框M內系CPLD邏糊能鍋。圖6是使用本發明校^^油介電^測試儀的接線圖。具體鄉例的微分析如下1、校驗M結果的比較以校f臺保定魏公司生產的80kV絕緣油介電3S^測試儀為例，分別釆用雙分壓器直接對地測量M，和的^fCjg如表1:表ltableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7ffiJ^1和表2的im^行比較我們不難看出，分別翻雙分壓器直接對地測量ftffi代數和^測量結果比^電壓矢量測《*的測量結果^￡1%,而由圖2可知ftffi^測量法與絕緣油介電35S測試儀的工作狀態和原理是相符的，所以表2測M^果更準確的反映了試品的特性。2、擊穿電壓測量功能單元簡述(參見圖5)本發明^fiJiffl於油耐壓測試儀測J^校驗，採用了高5i^樣並存儲，存儲了絕緣油被擊穿的^N1^中的電壓變化情況。在擊穿後，由單片m^存儲器內的數據進行分附算，找出最大的有效值，該皿Ji^^ft的擊穿feE,並可顯示擊穿，的波形。鑑於單片機在H^溯量系統中需要用於控制、計算以及液晶屏的顯^，為保證準確捕^C電皿發4B的iClg,鄉單片mSlCPLD配合控制，具^T案按以下幾，節實施:1.AD採樣時序由CPLD控制；2.單片機可以fflj^制CPLD實艦AD採樣啟動和停止的控制；3.AD採樣的啟^號由CPLD內部的分頻計m^衝控制；4.每啟動一次AD採樣，ifea^"數器加一，並將ifeaj^超SRAM地址總線；5.趟SRAM的iiMlfcig可以艦CPLD傳徵單片機；6.SRAM的容量為64固bit，辦按照針周期採樣300個繊計算,SRAM至少可以^^保存4S內的AD採樣繊，足夠測M^的使用。7.AD採樣f[lg可以艦CPLD後送給單片機；8.單片機可M^CPLD訪問到SRAM的,；Miih^設計和實施步驟可^^擊穿^測量功能。3、升ffilS測定功能簡述主要在上述擊穿電壓測量功能單元環節加入定時器控制，通過對升壓時間的測量，,升壓值與升壓時間的比值，即升ffitS。4、失真度測定功能簡述M周知，非線性失真的定義為被測量信號中各次微腿總的有效值與繊腿的有效值的比值，一鵬百微線即定義值a)式中Ui""^tM的有效值；U2、IV《~~^別為^Cii&^H的W^值，M3tt圖5^f^加以實現。權利要求1、一種絕緣油介電強度測試儀的校驗方法，其特徵在於採用兩臺高壓分壓器對試品絕緣油介電強度測試儀的兩個高壓電極的對地電壓進行分壓並輸出給後級低壓測量單元，在後級低壓測量單元中，用矢量測量法對兩路分壓信號進行調整、採樣、計算，進而測得試品絕緣油介電強度測試儀的兩個高壓電極的相對電壓的實際值；經過信號整理和放大及A/D轉換後由專用校驗裝置的顯示屏直接顯示測量值的大小。2、採用權利要求l所述方法的絕緣油介電強度測試儀的專用校驗裝置，它包括依次連接的電壓信號採集電路，處理放大電路，和單片機測量控制單元，其特徵在於①電壓信號採集電路為兩臺具有相同分壓比的高壓分壓器；②每個高壓分壓器連接一個電壓跟隨/調整電路，③兩路電壓跟隨/調整電路並聯連接減法電路，④減法電路與A/D轉換器、同步內存SRAM、可編程邏輯控制器件CPLD、單片機、鍵盤、顯示器構成單片機測量控制單元。3、採用權利要求l所述方法的絕緣油介電強度測試儀的專用校驗裝置，它包括依次連接的電壓信號採集電路，處理放大電路，和單片機測量控制單元，其特徵在於①電壓信號採集電路為兩臺具有相同分壓比的髙壓分壓器；②一個髙壓分壓器連接一個電壓跟隨/調整電路；另一個高壓分壓器連接一個電壓跟隨/反相器電路；③兩路信號並聯連接加法電路；④加法電路與A/D轉換器、同步內存SRAM、可編程邏輯控制器件CPLD、單片機、鍵盤、顯示器構成單片機測量控制單元。全文摘要一種絕緣油介電強度測試儀的校驗方法及專用校驗裝置，採用兩臺高壓分壓器對試品絕緣油介電強度測試儀的兩個高壓電極的對地電壓進行分壓並輸出給後級低壓測量單元，在後級低壓測量單元中，用矢量測量法對兩路分壓信號進行調整、採樣、計算，進而測得試品絕緣油介電強度測試儀的兩個高壓電極的相對電壓的實際值；經過信號整理和放大及A/D轉換後由專用校驗裝置的顯示屏直接顯示測量值的大小。能保持擊穿電壓值數據，相對於以前電壓代數和的測量方法更加準確地反映了試品絕緣油介電強度測試儀兩個高壓電極之間輸出電壓的實際大小。文檔編號G01R35/00GK101173979SQ20071005366公開日2008年5月7日申請日期2007年10月26日優先權日2007年10月26日發明者軍張,王斯琪,章述漢,陳習文,民雷,瓊項申請人:國網武漢高壓研究院