專利名稱：智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體絕緣材料的自動(dòng)工頻電氣強(qiáng)度試驗(yàn)、高壓電氣設(shè)備的自動(dòng)交直流耐壓試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，國內(nèi)外的高壓交流設(shè)備、材料的絕緣性能的耐壓試驗(yàn)均采用自耦變壓器(調(diào)壓器)人工手動(dòng)調(diào)壓或人工電動(dòng)調(diào)壓，在檢測試驗(yàn)變壓器的升壓時(shí)，若精度要求低時(shí)，試驗(yàn)變加測量繞組檢測輸出高壓，若精度要求高時(shí)，一般外接靜電電壓表或分壓器檢測輸出高壓，并外接電流表由操作者監(jiān)視表計(jì)，人工控制試驗(yàn)高壓的調(diào)節(jié)。如遇大容量高壓直流耐壓試驗(yàn)，只是還需外加整流硅堆及濾波電容，亦同樣采用上述方法，依然由人工讀表及控制操作。
現(xiàn)有技術(shù)存在的主要不足有以下幾點(diǎn)I、電壓控制精度低如若一個(gè)10kVA/100kV的耐壓試驗(yàn)裝置升壓比＝100kV∶200V＝500∶1調(diào)壓器分辨率≥±1V高壓側(cè)控制誤差500×(±1V)＝±500V要調(diào)整到5kV時(shí)，控制誤差達(dá)0.5/5＝10％。
頗若一個(gè)100kVA/300kV的耐壓試驗(yàn)裝置升壓比＝300kV∶400V＝750∶1調(diào)壓器分辨率≥±1V高壓側(cè)控制誤差750×(±1V)＝±750V要調(diào)整到5kV時(shí)，控制誤差達(dá)0.75/5＝15％。
II、測量誤差大，尤其是高壓設(shè)備測較低耐壓時(shí)如若一個(gè)10kVA/100kV的耐壓試驗(yàn)裝置測100kV時(shí)100kV×1％＝1kV 100kV×0.5％＝500V測10kV時(shí) 100kV×1％＝1kV 100kV×0.5％＝500V如若一個(gè)100kVA/300kV的耐壓試驗(yàn)裝置測300kV時(shí)300kV×1％＝3kV 300kV×0.5％＝1500V測10kV時(shí) 100kV×1％＝1kV 100kV×0.5％＝500V測5kV時(shí) 3kV/5kV＝60％1.5kV/5kV＝30％III、試驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，自動(dòng)化，觀察不直觀，數(shù)據(jù)不能直接打印，測試效率低。
IV、為了保證有較好的測試精度，還必須配置一系列不同規(guī)格的裝置，才能完成測試任務(wù)，必然給管理、操作帶來不便和復(fù)雜化，增加了不必要的成本等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作自動(dòng)化，提高耐壓試驗(yàn)的高壓控制與測量精度的光、機(jī)、電一體化的智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置。
實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣解決的包括電腦、打印機(jī)，其特征在于還包括主控制電路連接一個(gè)串口電路，串口電路連接電腦，電腦連接打印機(jī)，主控制電路還分別連接有按鍵電路、顯示電路、信號處理和控制用電供給電路、電機(jī)控制電路，電機(jī)控制電路連接雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路，雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路分別連接主電源供給電路、交直流兩用升壓變壓器，交直流兩用升壓變壓器連接高壓分壓器，高壓分壓器分別連接測試品、高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路，高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路通過光纖連接光纖數(shù)據(jù)接收處理電路，光纖數(shù)據(jù)接收處理電路連接主控制電路，上述所說的高壓側(cè)高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路、主控制及接口電路、電腦還包括一個(gè)有軟件程序在內(nèi)的程序。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單，操作自動(dòng)化程度高，提高了耐壓試驗(yàn)的高壓控制與測量精度，采用本發(fā)明一臺可以替代交流耐壓、大容量直流耐壓、固體絕緣材料、工頻電氣強(qiáng)度、電氣擊穿等多種試驗(yàn)，本裝置為光機(jī)電一體化，具有自動(dòng)化和智能化程度高，安全性好，效率高，一機(jī)多用的特點(diǎn)。對我國電氣行業(yè)的高壓交直流耐壓測試提供了比較好的裝置，有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。利用本裝置的原理可形成下列不同規(guī)格的產(chǎn)品。
10kVA/100kV；15kVA/100kV；20kVA/100kV/150kV30kVA/100kV/150kV； 50kVA/100kV/150kV；100kVA/100kV/150kV/200k 150kVA/100kV/150kV/200k200kVA/100kV/150kV/200kV；300kVA/100kV/150kV/200kV/300kV/500kV四

圖1為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)連接框圖；圖2為本發(fā)明電路原理圖；圖3為圖1的雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7原理圖；圖4、圖5為圖1的主控制電路1原理圖；圖6為圖1的按鍵電路4原理圖；圖7為圖1的顯示電路5原理圖；圖8為圖1的信號和控制電路用電供給電路3原理圖；圖9為圖1的電機(jī)控制電路2原理圖；圖10為圖1的高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11原理圖；圖11為圖1的光纖數(shù)據(jù)接收處理電路12原理圖；圖12為圖1的串口電路13原理圖；五具體實(shí)施方式
附圖本為本發(fā)明的一種實(shí)施例下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明
參照圖1所示，包括電腦14、打印機(jī)15，其突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是主控制電路1連接一個(gè)串口電路13，串口電路13連接電腦14，電腦14連接打印機(jī)15，主控制電路1還分別連接有按鍵電路4、顯示電路5、信號和控制用電供給電路3、電機(jī)控制電路2，電機(jī)控制電路2連接雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7，雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7分別連接主電源供給電路6、交直流兩用升壓變壓器8，交直流兩用升壓變壓器8連接高壓分壓器9，高壓分壓器9分別連接測試品10、高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11，高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11通過光纖連接光纖數(shù)據(jù)接收處理電路12，光纖數(shù)據(jù)接收處理電路12連接主控制電路1，上述所說的高壓側(cè)高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11、主控制及接口電路16、電腦14還包括一個(gè)有軟件程序在內(nèi)的程序。
圖2所示包括雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7，雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7連接著由交流220V或380V組成主電源供給電路6供電，雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7輸出連接著交直流兩用升壓變壓器8，交直流兩用升壓變壓器8交直流使用是通過插上或拿開短路桿L來短路或斷開高壓硅堆D實(shí)現(xiàn)的，交直流兩用升壓變壓器8連接高壓分壓器9，高壓分壓器9上連接高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11，高壓分壓器9與試驗(yàn)品10是通過限流電阻R0連接的，高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11的數(shù)據(jù)通過光纖連接到主控制及接口電路16，主控制及接口電路16連接雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7和電腦14，電腦14連接打印機(jī)15，所說的主控制及接口電路16是由主控制電路1、串口電路13、按鍵電路4、顯示電路5、信號和控制電路用電供給電路3、電機(jī)控制電路2組成。
圖3所示電動(dòng)交流調(diào)壓電路包含主電動(dòng)調(diào)壓器T1，副電動(dòng)調(diào)壓器T2通過隔離變壓器T3與主電動(dòng)調(diào)壓器T1相連接，并且通過交流接觸器K的觸點(diǎn)K2、K1連接到電壓調(diào)壓輸出端，電壓輸入端(即主電源供給電路6)連接著空開K0，電壓輸入端還連接門限開關(guān)、接觸器合分控制電路和接觸器線包，通過接觸器控制電路17控制調(diào)壓輸出端電壓有或無。
圖4所示包含主微處理器U2，主微處理器U2的P0口并行連接輸入輸出接口芯片U12、鎖存器U7、總線發(fā)送器U17、存儲器U13、電源監(jiān)測電路U1，總線發(fā)送器U17連接圖6的接插件J20，主微處理器U2的P2口連接存儲器U13，存儲器U13連接鎖存器U7，U5為，主微處理器U2還連接與非門電路U6B連接，與非門電路U6B連接總線發(fā)送器U17、存儲器U13、輸入輸出接口芯片U12、主微處理器U2，主微處理器U2還連接非門電路U6A，與非門電路U6A連接與非門電路U6C，非門電路U6連接圖5的接插件J5，非門電路U11與總線發(fā)送器U15連接，非門電路U11連接與非門電路U4A，與非門電路U4A連接主微處理器U2。
圖5所示。圖中接插件J1、J2、J3通過電阻R11、R13、R14、R15連接光耦U8，光耦U8通過電阻R3、R4、R5、R6連接總線發(fā)送器U15，總線發(fā)送器U15連接到圖4的主微處理器U2、輸入輸出接口芯片U12、存儲器U13，接插件J4通過反向器U19A、U20A、U10A、U10C連接到光耦U21、U22，光耦U21、U22連接到反向器U9上，反向器U9連接到圖4的主微處理器U2。
圖6所示包含K1到K9的不同功能的9個(gè)按鍵，9個(gè)按鍵分別的功能為系統(tǒng)復(fù)位、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)讀出、粗調(diào)壓器(即圖2主電動(dòng)調(diào)壓器T1)升、細(xì)調(diào)壓器(即圖2副電動(dòng)調(diào)壓器T2)升、粗調(diào)壓器降、細(xì)調(diào)壓器降、開始試驗(yàn)加高壓和停止高壓，K8、K9按鍵通過接插件J18與圖8的接插件J11連接，K1到K7的7個(gè)按鍵通過接插件J20與圖7的接插件J22連接，接插件J20上的L1、L2連接著發(fā)光二極管D25、D26來指示調(diào)壓器是升還是降。
圖7所示包含8只數(shù)碼管LED1到LED8和4只發(fā)光二極管D27、D28、D29、D30，8只數(shù)碼管連接驅(qū)動(dòng)模塊U35，驅(qū)動(dòng)模塊U35通過接插件J16與圖5的接插件J5連接，發(fā)光二極管D27、D28、D29、D30分別的功能為高壓指示、零位指示、程控指示、直流指示，發(fā)光二極管D27通過接插件J19連接到圖2交流接觸器K的一組常開觸點(diǎn)上，發(fā)光二極管D28、D29、D30通過接插件J21與圖5的接插件J6連接。
圖8所示包含由整流橋BR1、BR2、BR3、BR4和三端穩(wěn)壓器U24、U25、U26、U27構(gòu)成的5V、12V、24V電路，以24V為例，整流橋BR1連接U24，整流橋BR1還連接著接插件J14，接插件J14連接電源變壓器。圖中J13連接的繼電器JX7、JX8及外圍電路通過接插件J12與圖5的接插件J4連接。
圖9所示包含圖2主電動(dòng)調(diào)壓器T1的電機(jī)M1、圖2副電動(dòng)調(diào)壓器T2的電機(jī)M2，以主電動(dòng)調(diào)壓器T1電機(jī)M1為例，電機(jī)M1連接著繼電器JX2、JX9，繼電器JX9通過二極管D21連接到主電動(dòng)調(diào)壓器T1的上到位開關(guān)CSWS1，繼電器JX2通過二極管D6連接到主電動(dòng)調(diào)壓器T1的零位開關(guān)CSWX1，繼電器JX2還連接繼電器JX1、JX3，繼電器JX1與接插件J8連接，接插件J8連接到圖2的合分控制電路17兩端，繼電器JX3連接繼電器JX4、JX6，繼電器JX4、JX6通過三極管V4、V3連接著光耦U28，光耦U28通過電阻R37、R36連接接插件J9，接插件J9與圖7的接插件J17相連接。
圖10所示包含高壓電壓、電流數(shù)據(jù)處理電路，高壓電壓數(shù)據(jù)通過圖中分壓器5V線端、電阻R44、瞬態(tài)抑制二極管IV1、電阻R43連接到放大器U32，電阻R44與電阻R43之間還連接電容C21、C20，放大器U32通過電阻R50、R51、R52和電容C41與模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8相連；電流數(shù)據(jù)采集為圖中分壓器外殼與分壓器出線端通過電阻R35連接，有電流時(shí)會(huì)在電阻R35上產(chǎn)生壓降，電阻R35又通過R42、瞬態(tài)抑制二極管IV2、電阻R40連接到放大器U31，電阻R42與電阻R40之間還連接電容C19、C18，放大器U31通過電阻R48、R49和電容C40與模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8相連。模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8時(shí)鐘信號通過反向器U30C、U30D連接到微處理器U34上，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8的其它數(shù)據(jù)信號直接連接到微處理器U34上，微處理器U34還連接著電源檢測電路U23，微處理器U34通過反向器U30A與發(fā)光二極管D17和電阻R46相連，指示數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，微處理器U34通過反向器U30B連接到光纖發(fā)射座J15上，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)成光信號，通過圖2中光纖線連接到主控制及接口電路16上，BT1為電池組，所連接的U33及外圍電路起穩(wěn)壓作用，產(chǎn)生5V穩(wěn)壓源，供給微處理器U34、反向器U30、模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8、電源檢測電路U23，還連接到升壓電路U29模塊上，產(chǎn)生12V正負(fù)電源供給放大器U31、U32。
圖11所示包含光纖接收座J7將通過圖2中光纖線將高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11處理后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，光纖接收座J7通過反向器U10連接到光耦U14上，光耦U14又通過反向器U9連接到副微處理器U3，副微處理器U3與圖4的輸入輸出接口芯片U12相連接。
圖12所示包含串口處理電路U16，串口處理電路U16將數(shù)據(jù)信號通過PCZ1插座的RSTXD、RSRXD信號線，將圖4主微處理器U2的數(shù)據(jù)與圖1電腦14的數(shù)據(jù)相連接。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例是通過如下過程來實(shí)現(xiàn)的，控制電路與顯示電路的界面為虛擬儀器界面。按照圖2所示原理將設(shè)備及被試驗(yàn)物品接線，按照DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》、GB1408-89《固體絕緣材料工頻電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》、相關(guān)高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)方法等的相應(yīng)要求，在電腦14軟件界面上設(shè)置好相應(yīng)的試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)時(shí)間、升壓速度等參數(shù)后，通過串口線將參數(shù)傳遞給主控制及接口電路16，主控制及接口電路16通過控制雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路7來控制交直流兩用升壓變壓器8來升高壓，高壓端連接著高精度高壓分壓器9，高精度高壓分壓器9與試品10是通過限流電阻R0連接，高精度高壓分壓器9上的高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路11將高壓端的電壓和電流模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)據(jù)信號再轉(zhuǎn)成光信號，通過光纖傳給主控制及接口電路16，主控制及接口電路16將光信號轉(zhuǎn)成電信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)串口傳遞給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)處理后的實(shí)時(shí)電壓、電流曲線及時(shí)間、電流曲線顯示并存儲，需要時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用或者通過打印機(jī)將結(jié)果打印出來。
權(quán)利要求
1.一種智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置，包括電腦(14)、打印機(jī)(15)，其特征在于還包括主控制電路(1)連接一個(gè)串口電路(13)，串口電路(13)連接電腦(14)，電腦(14)連接打印機(jī)(15)，主控制電路(1)還分別連接有按鍵電路(4)、顯示電路(5)、信號處理和控制用電供給電路(3)、電機(jī)控制電路(2)，電機(jī)控制電路(2)連接雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路(7)，雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路(7)分別連接主電源供給電路(6)、交直流兩用升壓變壓器(8)，交直流兩用升壓變壓器(8)連接高壓分壓器(9)，高壓分壓器(9)分別連接測試品(10)、高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路(11)，高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路(11)通過光纖連接光纖數(shù)據(jù)接收處理電路(12)，光纖數(shù)據(jù)接收處理電路(12)連接主控制電路(1)，上述所說的高壓側(cè)高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路(11)、主控制及接口電路(16)、電腦(14)還包括一個(gè)有軟件程序在內(nèi)的程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所說的控制電路與顯示電路的界面為虛擬儀器界面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所說的主控制及接口電路(16)是由主控制電路(1)、串口電路(13)、按鍵電路(4)、顯示電路(5)、信號和控制電路用電供給電路(3)、電機(jī)控制電路(2)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所說的高壓電壓電流數(shù)據(jù)處理電路(11)的數(shù)據(jù)是通過光纖連接到主控制及接口電路(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型交直流耐壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所說的電動(dòng)交流調(diào)壓電路包含主電動(dòng)調(diào)壓器(T1)，副電動(dòng)調(diào)壓器(T2)通過隔變電壓器(T3)與主電動(dòng)調(diào)壓器(T1)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及交直流耐壓試驗(yàn)裝置。主控電路連接串口電路，串口電路連接電腦，電腦連接打印機(jī)，主控電路還分別連接按鍵電路、顯示電路、信號和控制電路用電供給電路、電機(jī)控制電路，電機(jī)控制電路連接雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路，雙電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)壓電路分別連接主電源供給電路、交直流兩用升壓變壓器，交直流兩用升壓變壓器連接分壓器，分壓器分別連接測試品、電壓電流數(shù)據(jù)處理電路，電壓電流數(shù)據(jù)處理電路通過光纖連接數(shù)據(jù)接收電路，光纖數(shù)據(jù)接收電路連接主控制電路。結(jié)構(gòu)簡單，自動(dòng)化高，一臺可以替代交流耐壓、大容量直流耐壓、固體絕緣材料、工頻電氣強(qiáng)度試驗(yàn)、擊穿試驗(yàn)，安全性好，效率高，一機(jī)多用。有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號G01R31/12GK1488951SQ03134548
公開日2004年4月14日 申請日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者王學(xué)義, 楊振江, 段玉杰, 孫禹文, 李益民, 席春堂 申請人:西安福潤德電子科技有限公司