避雷器帶電測試儀的制作方法
【專利摘要】一種避雷器帶電測試儀，用于智能變電站避雷器的帶電測試。帶電測試儀分別與變電站內(nèi)220V電源電壓、需測試的避雷器連接；帶電測試儀內(nèi)嵌入電壓相位補(bǔ)償模塊；電壓相位補(bǔ)償模塊的信號采集系統(tǒng)采集變電站220V電壓的電壓信號與電流信號，輸入信號調(diào)理系統(tǒng)。信號調(diào)理系統(tǒng)將采集的220V電壓信號與電流信號經(jīng)過連接高壓線圈、低壓線圈電壓補(bǔ)償后，得到和母線電壓一致的相位補(bǔ)償電壓及電流信號，經(jīng)過電流傳感器、運(yùn)算放大器、電阻、電容、AD轉(zhuǎn)換與單片機(jī)連接。本實(shí)用新型使避雷器帶電檢測工作在保證檢測可靠前提下，不直接采集PT電壓，通過站內(nèi)220V電壓獲得PT電壓準(zhǔn)確相位，可提高避雷器帶電測試工作效率和現(xiàn)場設(shè)備安全運(yùn)行穩(wěn)定性。
【專利說明】避雷器帶電測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備應(yīng)用工具【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于智能變電站避雷器的帶電測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]避雷器作為電力系統(tǒng)重要的設(shè)備之一，其作用是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的設(shè)備，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果老化受潮不被發(fā)現(xiàn)，那么對電網(wǎng)造成的影響和損失是巨大的。所以避雷器測試在預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程里是常規(guī)試驗(yàn)。但智能變電站PT 二次側(cè)電壓無法采集。
[0003]金屬氧化物避雷器(以下簡稱Μ0Α)是目前電力系統(tǒng)廣泛使用的過電壓保護(hù)設(shè)備。MOA運(yùn)行參數(shù)可簡化等效為一個(gè)可變電阻和一個(gè)不變電容的并聯(lián)電路。MOA在運(yùn)行電壓作用下，其氧化鋅電阻片會逐漸老化，或者由于密封失效受潮，導(dǎo)致阻性電流增大，因此通過測量MOA阻性電流的變化，就可以了解MOA的運(yùn)行狀況。
[0004]目前大多數(shù)MOA阻性電流測試儀都廣泛采用PT 二次側(cè)電壓信號相位作為基準(zhǔn)來測量與電流信號的相位差，根據(jù)二者的相位情況來判斷避雷器的好壞，可見準(zhǔn)確采集電壓信號成為儀器精確測量的關(guān)鍵點(diǎn)。但是現(xiàn)場PT 二次側(cè)電壓的采集往往存在困難:現(xiàn)場采集PT電壓加大了 PT 二次側(cè)短路的風(fēng)險(xiǎn)。有些變電站現(xiàn)場的避雷器和PT之間中間存在遮擋物或者不允許直接從PT側(cè)采集，造成電壓無法獲得。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種避雷器帶電測試儀，使從變電站內(nèi)所取得的220V電源電壓做為參考電壓，與母線電壓及PT 二次側(cè)電壓同相位，以解決避雷器帶電測試的電壓相位采集問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的帶電測試儀分別與變電站內(nèi)220V電源電壓、需測試的避雷器連接；帶電測試儀內(nèi)嵌入電壓相位補(bǔ)償模塊；
[0007]所述電壓相位補(bǔ)償模塊的信號采集系統(tǒng)采集變電站220V電壓的電壓信號與電流信號，輸入信號調(diào)理系統(tǒng)。
[0008]所述信號調(diào)理系統(tǒng)將采集到的220V電壓信號與電流信號經(jīng)過連接高壓線圈、低壓線圈電壓補(bǔ)償后，得到和母線電壓一致的相位補(bǔ)償電壓及電流信號，經(jīng)過電流傳感器、運(yùn)算放大器、電阻、電容、AD轉(zhuǎn)換與單片機(jī)連接。
[0009]本實(shí)用新型采用站內(nèi)220V電源電壓做參考電壓。但參考電壓與母線電壓之間存在一個(gè)固定相移，電壓等級越高該相移越大，其原因在于每經(jīng)過一級變壓器其輸出電壓相位有一定變化。經(jīng)過的變壓器級數(shù)越多，相移越大。
[0010]本實(shí)用新型通過電壓補(bǔ)償器和軟件補(bǔ)償算法，將采集到的220V電壓經(jīng)過電壓補(bǔ)償模塊后得到和母線電壓一致的相位，經(jīng)過信號調(diào)理系統(tǒng)，送到單片機(jī)計(jì)算出相位差，應(yīng)用三角函數(shù)，根據(jù)全電流即可計(jì)算出阻性電流，進(jìn)而了解MOA的運(yùn)行狀況。
[0011]本實(shí)用新型使避雷器的帶電檢測工作在保證檢測可靠性的前提下，不直接采集PT電壓，通過站內(nèi)220V電壓獲得PT電壓的準(zhǔn)確相位，極大地提高了避雷器帶電測試的工作效率和現(xiàn)場設(shè)備安全運(yùn)行的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為儀器整體硬件框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的接線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1、圖2所示，帶電測試儀13分別與變電站內(nèi)220V電源電壓、需測試的避雷器14連接；帶電測試儀13內(nèi)嵌入電壓相位補(bǔ)償模塊15 ;所述電壓相位補(bǔ)償模塊15的信號采集系統(tǒng)2采集變電站220V電壓的電壓信號V與電流信號Ix，輸入信號調(diào)理系統(tǒng)。
[0015]為獲得電壓準(zhǔn)確相位，設(shè)計(jì)了電壓補(bǔ)償器和軟件補(bǔ)償算法。變電站母線高壓經(jīng)過高壓線圈3、4、主變壓器和站用變壓器、低壓線圈5、6等一系列降壓設(shè)備，得到了 220V電壓，該電壓相位超前母線電壓一定角度(以60度為例)。如果把站內(nèi)220V電壓滯后60度(或者超前300度)，則得到新的電壓和母線電壓及PT 二次側(cè)電壓同相位，解決了電壓相位米集問題。
[0016]信號調(diào)理系統(tǒng)將采集到的220V電壓信號與電流信號經(jīng)過高壓線圈3、4、主變壓器和站用變壓器、低壓線圈5、6電壓補(bǔ)償后，得到和母線電壓一致的相位補(bǔ)償電壓及電流信號，經(jīng)過電流傳感器7、運(yùn)算放大器8、電阻9、電容10、AD轉(zhuǎn)換11與單片機(jī)12連接；由單片機(jī)12進(jìn)行調(diào)控，計(jì)算出相位差，應(yīng)用三角函數(shù)，根據(jù)全電流即可計(jì)算出阻性電流。通過儀器各項(xiàng)操作，得出所需的數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種避雷器帶電測試儀，其特征在于:帶電測試儀(13)分別與變電站內(nèi)220V電源電壓、需測試的避雷器(14)連接；帶電測試儀(13)內(nèi)嵌入電壓相位補(bǔ)償模塊(15)； 所述電壓相位補(bǔ)償模塊(15)的信號采集系統(tǒng)(2)采集變電站220V電壓的電壓信號與電流信號，輸入信號調(diào)理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器帶電測試儀，其特征在于:所述信號調(diào)理系統(tǒng)(2)將采集到的220V電壓信號與電流信號經(jīng)過連接高壓線圈、低壓線圈電壓補(bǔ)償后，得到和母線電壓一致的相位補(bǔ)償電壓及電流信號，經(jīng)過電流傳感器(7)、運(yùn)算放大器(8)、電阻(9)、電容(10)、AD轉(zhuǎn)換(11)與單片機(jī)(12)連接。
【文檔編號】G01R19/25GK204101663SQ201420593821
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】貴冰, 李澤近, 習(xí)德強(qiáng), 馬永平, 張學(xué)良 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖北省電力公司襄陽供電公司, 保定威晟電力設(shè)備科技有限公司