專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置及其檢定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置及其檢定方法，尤其涉及一種基 于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置及其檢定方法，屬于電力測(cè)試儀器的 校準(zhǔn)、檢定與檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為測(cè)量絕緣油的擊穿電壓，許多電力測(cè)試儀器生產(chǎn)廠(chǎng)家研制了絕緣油擊穿電壓測(cè) 試儀。絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀作為工作計(jì)量器具，本質(zhì)測(cè)量參數(shù)是絕緣油的擊穿電壓值，該 擊穿電壓值是暫態(tài)電壓值，即絕緣油在外施工頻電場(chǎng)的作用下?lián)舸┧查g的電壓值。在日常 檢定工作中，一般在計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的電壓測(cè)量誤差進(jìn)行檢定，以 判斷該類(lèi)儀器是否超差。在電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T 849-2004電力設(shè)備專(zhuān)用測(cè)試儀器通用技 術(shù)條件第7部分絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試儀》中，明確要求對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的擊穿電 壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定。但和眾多預(yù)試儀器類(lèi)似，由于設(shè)計(jì)針對(duì)性較強(qiáng)，接口特殊，其計(jì)量特 性很難方便溯源到上級(jí)電壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，故需研制專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)裝置，以助對(duì)該類(lèi)測(cè)試儀器開(kāi) 展檢定工作。根據(jù)申請(qǐng)人所知，目前，國(guó)內(nèi)僅少數(shù)幾家單位對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀開(kāi)展檢定 工作，采取檢定方法也僅能對(duì)該類(lèi)測(cè)試儀器的穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定，其主要特點(diǎn)在 于以矢量法為基礎(chǔ)，對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定。參見(jiàn)圖1所示，是傳統(tǒng)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀檢定方法原理圖。其工作原理為 檢定人員人工設(shè)定并使被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6升壓至某個(gè)檢定電壓點(diǎn)(比如升壓到 IOkV附近)，等電壓穩(wěn)定后，首先讀取被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的讀數(shù)值，定義該讀數(shù) 值為Uas，同時(shí)，矢量U1和矢量U2經(jīng)過(guò)高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器3、4的分壓作用后得到一個(gè)小的差 分交流電壓信號(hào)U’，該信號(hào)滿(mǎn)足U’ = U/k，其中k為高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器3、4的標(biāo)準(zhǔn)分壓比，并 且k = (Zg3+Zd3)/Zd3 = (Zg4+Zd4)/Zd4，交流小信號(hào)U’作為和交流高壓信號(hào)U成比例對(duì)應(yīng)的矢 量信號(hào)輸入到低壓信號(hào)采樣模塊2，低壓信號(hào)采樣模塊2經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理和高速模數(shù)采樣后， 將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)果傳遞給控制和顯示模塊1，控制和顯示模塊1將測(cè)量結(jié)果乘以標(biāo)準(zhǔn)分壓比 k，進(jìn)而計(jì)算、存儲(chǔ)并顯示出標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量結(jié)果Ufe e?？紤]到Uas和％_分別是被檢絕緣 油擊穿電壓測(cè)試儀6和圖1所示的檢定系統(tǒng)對(duì)共同的穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量對(duì)象U的測(cè)量結(jié)果，所 以可以計(jì)算得到被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的示值測(cè)量誤差Usii= Uas-U ，進(jìn)而達(dá)到 了對(duì)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6進(jìn)行檢定的目的。如上所述的傳統(tǒng)檢定方法存在的不足為被測(cè)穩(wěn)態(tài)電壓對(duì)象U由被檢絕緣油擊穿 電壓測(cè)試儀6產(chǎn)生，而圖1所示的傳統(tǒng)檢定方法也僅能在穩(wěn)態(tài)電壓下開(kāi)展檢定工作，也就是 必須由被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6升壓并穩(wěn)定在某個(gè)檢定電壓點(diǎn)(比如升壓到IOkV附 近)后才能開(kāi)展數(shù)據(jù)對(duì)比，可見(jiàn)，該檢定方法并不能對(duì)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的暫態(tài) 電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定；并且，鑒于暫態(tài)電壓測(cè)量功能是被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的主要測(cè)量功能，只有暫態(tài)電壓測(cè)量數(shù)據(jù)才能表征油樣品的擊穿電壓值，所以并不是所有的 被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6都支持穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能，具體表現(xiàn)在被檢絕緣油擊穿電壓 測(cè)試儀6不都具備升壓后穩(wěn)定在某個(gè)檢定電壓點(diǎn)(比如升壓到IOkV附近)的功能，而是在 啟動(dòng)后連續(xù)向最高額定電壓進(jìn)行升壓(比如不停的向最高輸出電壓80kV附近)，僅在出現(xiàn) 油樣擊穿條件下(即檢測(cè)到擊穿電流)才自動(dòng)電壓回零并顯示油樣擊穿電壓值，所以，針對(duì) 這種被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6，如圖1所示的檢定系統(tǒng)是無(wú)法開(kāi)展檢定工作的。傳統(tǒng)檢定方法僅僅對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定，即使 合格，也不能代表該類(lèi)儀器的暫態(tài)電壓測(cè)量功能是合格的。所以，有必要研制并實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用的 標(biāo)準(zhǔn)裝置，不僅對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定，而且可以對(duì)該類(lèi) 儀器的暫態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)傳統(tǒng)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀檢定方法的不 足，也就是僅能開(kāi)展穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能檢定工作的不足，首次提出并實(shí)現(xiàn)了“主動(dòng)擊穿”設(shè) 計(jì)思路，利用本發(fā)明可以進(jìn)一步對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的暫態(tài)電壓測(cè)量功能開(kāi)展檢定工作。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿 電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置，其主要包括依次相連的控制和顯示模塊、低壓信號(hào)采樣模塊、甲組高 壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器及乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器，控制和顯示模塊與低壓信號(hào)采樣模塊相連，甲組高 壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器與乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器一端分別連接至低壓信號(hào)采樣模塊，另一端分別連接 至待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀，其特征在于，還包括一個(gè)主動(dòng)擊穿模塊，主動(dòng)擊穿模塊設(shè) 置在甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器與乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，主 動(dòng)擊穿模塊的主要元件是一個(gè)高速斷路器，該高速斷路器的兩端一端連接于甲組高壓標(biāo)準(zhǔn) 分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，另一端連接于乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的 絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，由控制和顯示模塊控制該主動(dòng)擊穿模塊的高速斷路器的開(kāi)斷 和閉合。如上所述的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分 壓器和乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器的結(jié)構(gòu)相同，高壓臂為同軸結(jié)構(gòu)的六氟化硫壓縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容 器，低壓臂為高穩(wěn)定云母電容。本發(fā)明還提供一種如上所述的基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo) 準(zhǔn)裝置的檢定方法，其特征在于首先通過(guò)控制和顯示模塊設(shè)定一個(gè)檢定電壓點(diǎn)，此時(shí)在控 制和顯示模塊的控制下主動(dòng)擊穿模塊處于開(kāi)斷狀態(tài)，即高速斷路器處于開(kāi)斷狀態(tài)；然后啟 動(dòng)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的進(jìn)行正常連續(xù)升壓，在升壓過(guò)程中被檢絕緣油擊穿電壓測(cè) 試儀和低壓信號(hào)采樣模塊均對(duì)輸出電壓U進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)?shù)蛪盒盘?hào)采樣模塊檢測(cè)到輸出 電壓U到達(dá)檢定電壓時(shí)，將輸出閉合控制信號(hào)給主動(dòng)擊穿模塊，主動(dòng)擊穿模塊收到閉合控 制信號(hào)后，將操作高速斷路器進(jìn)行高速閉合動(dòng)作并在60ms內(nèi)閉合成功，在60ms的閉合過(guò)程 中低壓信號(hào)采樣模塊和被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀仍將繼續(xù)對(duì)輸出電壓U進(jìn)行數(shù)據(jù)采集； 當(dāng)高速斷路器閉合成功時(shí)，此時(shí)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀將檢測(cè)到擊穿電流，會(huì)停止電 壓輸出并記錄下閉合瞬間的暫態(tài)電壓值Uas，而控制和顯示模塊也會(huì)實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)、計(jì)算并顯示高速斷路器在閉合瞬間的暫態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)值U’ ，通過(guò)上述過(guò)程可計(jì)算得到被檢絕緣 油擊穿電壓測(cè)試儀的暫態(tài)電壓測(cè)量誤差Uaa= Uiis-U' ，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢絕緣油擊穿電 壓測(cè)試儀的暫態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定。如上所述 的檢定方法，其特征在于，所述低壓信號(hào)采樣模塊經(jīng)過(guò)甲組及乙組高壓 標(biāo)準(zhǔn)分壓器分壓后的交流低壓分量U，i和U’ 2經(jīng)過(guò)基于精密運(yùn)放構(gòu)成的緩沖電路，然后分 別輸入給16位高速同步采樣A/D轉(zhuǎn)換芯片，其模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果作為采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給后續(xù)控制 和顯示模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明首次提出并實(shí)現(xiàn)了 “主動(dòng)擊穿”設(shè)計(jì)思路，基于該思 路實(shí)現(xiàn)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置解決了長(zhǎng)期以來(lái)在對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的 檢定工作中，僅能對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定，而不能對(duì)該類(lèi) 儀器的暫態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定的問(wèn)題，將有利于解決絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的暫態(tài)電 壓測(cè)量功能檢定困難問(wèn)題，對(duì)促使電力測(cè)試儀器向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展有積極推動(dòng)作 用。


圖1是傳統(tǒng)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀檢定方法原理圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置 原理圖。圖3是圖2中甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器的原理圖。圖4是圖2中乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器的原理圖。圖5是圖2中低壓信號(hào)采樣模塊的原理圖。圖6是圖2中控制和顯示模塊的原理圖。圖7是圖2中主動(dòng)擊穿模塊的原理圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖中的標(biāo)記1-控制和顯示模塊，2-低壓信號(hào)采樣模塊，3-甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓 器，4-乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器，5-主動(dòng)擊穿模塊，51-高速斷路器(主動(dòng)擊穿模塊5的核心部 件)，6_被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀，61-放電球隙(被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的自帶部 件)，U1-被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6產(chǎn)生的交流高壓分量(施加在甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器 上的對(duì)地電壓信號(hào))，U’「交流高壓分量U1經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)分壓器3分壓后得到的交流低壓分 量，U2-被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6產(chǎn)生的交流高壓分量(施加在乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器上 的對(duì)地電壓信號(hào))，U’ 2_交流高壓分量U2經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)分壓器4分壓后得到的交流低壓分量， U-被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6產(chǎn)生的交流高壓(等于矢量U1減去矢量U2的矢量差，即 施加在放電球隙61兩端的交流高壓)，Zg3-甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器3的高壓臂阻抗，Zd3-甲組 高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器3的低壓臂阻抗，Zg4-乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器4的高壓臂阻抗，Zd4-乙組高壓 標(biāo)準(zhǔn)分壓器4的低壓臂阻抗。參見(jiàn)圖2所示，是本發(fā)明實(shí)施例的基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀 標(biāo)準(zhǔn)裝置原理圖。本發(fā)明實(shí)施例基于“主動(dòng)擊穿”的思路，在傳統(tǒng)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀檢定方法的基礎(chǔ)上添加了一個(gè)主動(dòng)擊穿模塊5，基于這種方式，可進(jìn)一步對(duì)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的暫態(tài)電壓測(cè)量功能開(kāi)展檢定工作。其中，對(duì)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的 穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量功能的檢定原理和圖1所述傳統(tǒng)方法一致；對(duì)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6 的暫態(tài)電壓測(cè)量功能的檢定原理為檢定人員首先通過(guò)控制和顯示模塊1設(shè)定某個(gè)檢定電 壓點(diǎn)(比如IOkV檢定點(diǎn))，此時(shí)在控制和顯示模塊1的控制下主動(dòng)擊穿模塊5處于開(kāi)斷狀 態(tài)，具體體現(xiàn)在高速斷路器51處于開(kāi)斷狀態(tài)，然后啟動(dòng)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的進(jìn) 行正常連續(xù)升壓，在升壓過(guò)程中被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6和本發(fā)明均對(duì)輸出電壓U進(jìn) 行實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)本發(fā)明檢測(cè)到U到達(dá)IOkV時(shí)，也就是Ufes= IOkV時(shí)，將輸出閉合控制信號(hào) 給主動(dòng)擊穿模塊5，主動(dòng)擊穿模塊5收到閉合控制信號(hào)后，將操作高速斷路器51進(jìn)行高速閉 合動(dòng)作并在60ms內(nèi)閉合成功，在60ms的閉合過(guò)程中本發(fā)明和被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀 6仍將繼續(xù)對(duì)U進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，當(dāng)高速斷路器51閉合成功時(shí)，實(shí)際等效于油樣的擊穿效果， 此時(shí)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6將檢測(cè)到擊穿電流，會(huì)停止電壓輸出并記錄下閉合瞬間 的暫態(tài)電壓值Uas，而本發(fā)明也會(huì)實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)、計(jì)算并顯示高速斷路器51在閉合瞬間的暫 態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)值U’fe l，通過(guò)上述過(guò)程可計(jì)算得到被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的暫態(tài)電壓測(cè) 量誤差Uaa= Uiis-U' ，進(jìn)而達(dá)到了對(duì)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的暫態(tài)電壓測(cè)量功 能進(jìn)行檢定的目的。參見(jiàn)圖3-4所示，是圖2中高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器3、4的原理圖。其中，甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分 壓器3和乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器4的結(jié)構(gòu)方式相同，高壓臂Zg3和Zg4為同軸結(jié)構(gòu)的六氟化硫壓 縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容器，電容量為10pF，低壓臂Zd3和Zd4為高穩(wěn)定云母電容，電容量為0. 1 μ F， 構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)分壓比分別為 k3 = U1AT1 = (Zg3+Zd3)/Zd3 10000/1,k3 = U2/U，2 = (Zg4+Zd4)/ Zd4 ^ 10000/1。參見(jiàn)圖5所示，是圖2中低壓信號(hào)采樣模塊2的原理圖。經(jīng)過(guò)高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器3、 4分壓后得到的交流低壓分量U，工和U’ 2經(jīng)過(guò)基于精密運(yùn)放0PA228構(gòu)成的緩沖電路，然后 分別輸入給A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7656的CHl和CH2兩個(gè)采樣通道，該芯片是16位、6通道、高速 同步采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果作為采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給后續(xù)的控制和顯示模塊1。參見(jiàn)圖6所示，是圖2中控制和顯示模塊1的原理圖。來(lái)自低壓信號(hào)采樣模塊2 的采集數(shù)據(jù)輸入到控制和顯示模塊1的核心DSP控制器件TMS320F2812，該芯片的主要工 作任務(wù)包括接受檢定人員通過(guò)人機(jī)交互界面錄入的有關(guān)控制信息(比如升壓到IOkV附 近)；在檢定過(guò)程中實(shí)時(shí)接收來(lái)自低壓信號(hào)采樣模塊2的采集數(shù)據(jù)并根據(jù)矢量法進(jìn)行相關(guān) 計(jì)算和存儲(chǔ)，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分壓比k3和k4計(jì)算被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6產(chǎn)生的交流高 壓信號(hào)U ；當(dāng)本發(fā)明檢測(cè)到交流高壓信號(hào)U到達(dá)擊穿電壓檢定點(diǎn)如IOkV時(shí)，也就是= IOkV時(shí)，將輸出閉合控制信號(hào)給主動(dòng)擊穿模塊5，主動(dòng)擊穿模塊5收到閉合控制信號(hào)后，將 操作高速斷路器51進(jìn)行高速閉合動(dòng)作并在60ms內(nèi)閉合成功，此時(shí)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè) 試儀6將檢測(cè)到擊穿電流，會(huì)停止電壓輸出并記錄下閉合瞬間的暫態(tài)電壓值Uas，而本發(fā)明 也會(huì)記錄并顯示高速斷路器51閉合瞬間的暫態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)值U’ ，通過(guò)上述過(guò)程可計(jì)算得 到被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的暫態(tài)電壓測(cè)量誤差Usii= Uiis-U' ，進(jìn)而達(dá)到了對(duì)被 檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀6的暫態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定的目的。參見(jiàn)圖7所示，是圖2中主動(dòng)擊穿模塊5的原理圖。主動(dòng)擊穿模塊5受來(lái)自控制 和顯示模塊1的分合閘控制信號(hào)的控制，可以進(jìn)行高速的開(kāi)斷和閉合動(dòng)作。該模塊的主要功能包括當(dāng)控制和顯示模塊1給出合閘信號(hào)時(shí)，該合閘信號(hào)首先經(jīng)過(guò)隔離性RS-232接口 輸入給高速單片機(jī)C8051F020，單片機(jī)C8051F020根據(jù)該指令向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出閉合脈沖信 號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流控制高速斷路器51實(shí)現(xiàn)閉合動(dòng)作，高速斷路器51選用電磁控制 真空觸點(diǎn)斷路器，閉合時(shí)間小于60ms ；當(dāng)控制和顯示模塊1給出分閘信號(hào)時(shí)，該分閘信號(hào)首 先經(jīng)過(guò)隔離性RS-232接口輸入給高速單片機(jī)C8051F020，單片機(jī)C8051F020根據(jù)該指令向 驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出分閘脈沖，驅(qū)動(dòng)電 路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流控制高速斷路器51實(shí)現(xiàn)分閘動(dòng)作，分閘時(shí) 間小于60ms。
權(quán)利要求
1.一種基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置，其主要包括依次相 連的控制和顯示模塊、低壓信號(hào)采樣模塊、甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器及乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器，控 制和顯示模塊與低壓信號(hào)采樣模塊相連，甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器與乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器一端 分別連接至低壓信號(hào)采樣模塊，另一端分別連接至待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀，其特征 在于，還包括一個(gè)主動(dòng)擊穿模塊，主動(dòng)擊穿模塊設(shè)置在甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器與乙組高壓標(biāo) 準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，主動(dòng)擊穿模塊的主要元件是一個(gè)高速斷路 器，該高速斷路器的兩端一端連接于甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀 之間，另一端連接于乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，由控制和 顯示模塊控制該主動(dòng)擊穿模塊的高速斷路器的開(kāi)斷和閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述甲組高 壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器的結(jié)構(gòu)相同，高壓臂為同軸結(jié)構(gòu)的六氟化硫壓縮氣體 標(biāo)準(zhǔn)電容器，低壓臂為高穩(wěn)定云母電容。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝 置的檢定方法，其特征在于 首先通過(guò)控制和顯示模塊設(shè)定一個(gè)檢定電壓點(diǎn)，此時(shí)在控制和顯示模塊的控制下主動(dòng) 擊穿模塊處于開(kāi)斷狀態(tài)，即高速斷路器處于開(kāi)斷狀態(tài)；然后啟動(dòng)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的進(jìn)行正常連續(xù)升壓，在升壓過(guò)程中被檢絕緣油 擊穿電壓測(cè)試儀和低壓信號(hào)采樣模塊均對(duì)輸出電壓U進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)?shù)蛪盒盘?hào)采樣模塊 檢測(cè)到輸出電壓U到達(dá)檢定電壓時(shí)，將輸出閉合控制信號(hào)給主動(dòng)擊穿模塊，主動(dòng)擊穿模塊 收到閉合控制信號(hào)后，將操作高速斷路器進(jìn)行高速閉合動(dòng)作并在60ms內(nèi)閉合成功，在60ms 的閉合過(guò)程中低壓信號(hào)采樣模塊和被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀仍將繼續(xù)對(duì)輸出電壓U進(jìn) 行數(shù)據(jù)采集；當(dāng)高速斷路器閉合成功時(shí)，此時(shí)被檢絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀將檢測(cè)到擊穿電流，會(huì)停 止電壓輸出并記錄下閉合瞬間的暫態(tài)電壓值Uas，而控制和顯示模塊也會(huì)實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)、計(jì) 算并顯示高速斷路器在閉合瞬間的暫態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)值U’ ，通過(guò)上述過(guò)程可計(jì)算得到被檢 絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的暫態(tài)電壓測(cè)量誤差Uaa= Uiis-U' ，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢絕緣油擊 穿電壓測(cè)試儀的暫態(tài)電壓測(cè)量功能進(jìn)行檢定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢定方法，其特征在于，所述低壓信號(hào)采樣模塊經(jīng)過(guò)甲組及 乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器分壓后的交流低壓分量U’工和U’ 2經(jīng)過(guò)基于精密運(yùn)放構(gòu)成的緩沖電 路，然后分別輸入給16位高速同步采樣A/D轉(zhuǎn)換芯片，其模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果作為采樣數(shù)據(jù)發(fā)送 給后續(xù)控制和顯示模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于“主動(dòng)擊穿”方式的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)裝置及其檢定方法，其主要包括依次相連的控制和顯示模塊、低壓信號(hào)采樣模塊、甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器及乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器，其特征在于，還包括一個(gè)主動(dòng)擊穿模塊，主動(dòng)擊穿模塊設(shè)置在甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器與乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，主動(dòng)擊穿模塊的主要元件是一個(gè)高速斷路器，該高速斷路器的兩端一端連接于甲組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間，另一端連接于乙組高壓標(biāo)準(zhǔn)分壓器和待測(cè)的絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀之間。本發(fā)明首次提出并實(shí)現(xiàn)了“主動(dòng)擊穿”設(shè)計(jì)思路，利用本發(fā)明可以對(duì)絕緣油擊穿電壓測(cè)試儀的暫態(tài)電壓測(cè)量功能開(kāi)展檢定工作。
文檔編號(hào)G01R35/00GK102081149SQ20101056092
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者張軍, 朱琦, 王斯琪, 王旭, 陳習(xí)文, 陳自年, 雷民 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院