專利名稱：避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對避雷器計數(shù)器進行校驗的設(shè)備，尤其涉及一種針對避雷器計數(shù)器的動作次數(shù)和電流指示進行綜合校驗的裝置。
背景技術(shù)：
避雷器放電計數(shù)器起著統(tǒng)計雷擊次數(shù)和監(jiān)測避雷器泄漏電流的作用。避雷器的狀態(tài)檢修工作中常會遇到計數(shù)器計數(shù)不可靠、泄漏電流指示不準(zhǔn)確等問題，易造成誤判。 GB50150-2006《電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定應(yīng)檢查放電計數(shù)器動作情況及監(jiān)視電流表指示。因此，需要一種方便可靠的現(xiàn)場綜合校驗裝置，能實現(xiàn)現(xiàn)場對避雷器計數(shù)器進行標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流下動作計數(shù)校驗和泄漏電流指示校準(zhǔn)的工作，以確?，F(xiàn)場計數(shù)器滿足技術(shù)條件，從而保證變電站避雷器交接試驗的順利進行?，F(xiàn)有的避雷器計數(shù)器校驗儀普遍存在的功能單一、沖擊波形不符合規(guī)程要求等缺點和不足。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種對避雷器計數(shù)器的動作次數(shù)和電流指示進行綜合校驗準(zhǔn)確、操作方便、顯示直觀的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置。為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，它包括組合沖擊波發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器、測試回路和液晶屏，組合沖擊波發(fā)生器和標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器的輸出端分別連接測試回路的輸入端，測試回路的輸出端連接液晶屏。在上述技術(shù)方案中，所述組合沖擊波發(fā)生器包括用于產(chǎn)生沖擊電壓波和沖擊電流波的組合波發(fā)生回路和用于對組合波發(fā)生回路中的高壓充電電容C進行充電的直流高壓電源。所述的直流高壓電源包括整流濾波電路、單端反激升壓電路和充電控制電路；所述整流濾波電路的輸入端連接220V交流電源，整流濾波電路的輸出端連接單端反激升壓電路的輸入端，高壓充電電容C的兩端分別連接單端反激升壓電路的輸出端和充電控制電路的輸入端，充電控制電路的輸出端連接單端反激升壓電路的輸入端。在上述技術(shù)方案中，所述標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器包括用于產(chǎn)生50Hz電信號的單片機和用于產(chǎn)生幅值可調(diào)的工頻電壓的功率放大電路單元，所述單片機的輸出端連接功率放大電路單元的輸入端。在上述技術(shù)方案中，所述測試回路包括沖擊電壓測量單元、沖擊電流測量單元和工頻電流采樣單元。所述沖擊電壓測量單元采用兩級電容分壓器測量沖擊電壓。 所述沖擊電流測量單元采用羅戈夫斯基線圈測量沖擊電流。 所述工頻電流采樣單元用于形成電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，其輸入端連接功率放大電路單
3元的輸出端，其輸出端連接單片機輸入端。本實用新型的有益技術(shù)效果和優(yōu)點在于1、易于產(chǎn)生多種幅值、多種寬度的沖擊波和多種幅值的工頻電流；2、本實用新型集成沖擊電流和工頻電流發(fā)生器于一體，可完整的對避雷器計數(shù)器進行計數(shù)功能和電流指示功能進行校驗；3、整個裝置體積小、重量輕，便于現(xiàn)場測試；4、液晶顯示上的用戶界面友好，操作方便，全數(shù)字控制和數(shù)字顯示，顯示直觀。
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是直流高壓電源(1. 1)框圖；圖3是組合波發(fā)生回路(1. 2)原理圖；圖4是兩級電容沖擊分壓器原理圖；圖5是羅戈夫斯基線圈示意圖；圖6是標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器O)示意圖。圖3中C_高壓充電電容；Rl、R2-脈沖持續(xù)時間形成電阻；R3-阻抗匹配電阻； L-上升時間形成電感；K-高壓開關(guān)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明如圖1所示避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，包括組合沖擊波發(fā)生器1、標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器2、測試回路3和液晶屏4，組合沖擊波發(fā)生器1和標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器2的輸出端分別連接測試回路3的輸入端，測試回路3的輸出端連接液晶屏4。以下對實施例中本實用新型裝置的各功能塊進行說明1.直流高壓電源1. 1如圖2所示，所述組合沖擊波發(fā)生器1包括用于產(chǎn)生沖擊電壓波和沖擊電流波的組合波發(fā)生回路1和用于對組合波發(fā)生回路中的高壓充電電容C進行充電的直流高壓電源，其中，直流高壓電源包括整流濾波電路ι. 1. 1、單端反激升壓電路ι. 1. 2和充電控制電路1. 1. 3 ；整流濾波電路1. 1. 1的輸入端連接220V交流電源，整流濾波電路1. 1. 1的輸出端連接單端反激升壓電路1. 1. 2的輸入端，高壓充電電容C的兩端分別連接單端反激升壓電路1. 1. 2的輸出端和充電控制電路1. 1. 3的輸入端，充電控制電路1. 1. 3的輸出端連接單端反激升壓電路1. 1. 2的輸入端。工頻電源電壓經(jīng)過整流濾波電路1. 1. 1整流濾波，整流濾波電路1. 1. 1可采用開關(guān)電源，變成直流電壓，經(jīng)過單端反激升壓電路ι. 1. 2變換即DC/DC變換，升壓給高壓充電電容C充電。高壓充電電容C上的電阻分壓電路實時監(jiān)測高壓充電電容的充電電壓，并與單片機預(yù)置的充電電壓進行反饋比較，根據(jù)比較結(jié)果控制充電電路的終止時刻，使高壓充電電容達到穩(wěn)定的充電幅值。2.組合波發(fā)生回路1.2如圖3所示，高壓充電電容C充好電后合上高壓開關(guān)K。電壓波的寬度主要由波形形成電阻Rl和電阻R2決定。阻抗匹配電阻R3則決定發(fā)生器的開路電壓峰值與短路電流峰值的比例，阻抗匹配電阻R3也被稱為輸出阻抗，電流波的上升與持續(xù)時間主要由波形上升時間形成電感L決定。這些元件的參數(shù)可有多種方式確定，最終形成在開路狀態(tài)下產(chǎn)生 1. 2/50 μ s的電壓浪涌和在短路狀態(tài)下8/20 μ s的電流浪涌。3.測試回路3測試回路3包括沖擊電壓測量單元3. 1、沖擊電流測量單元3. 2和工頻電流采樣單元3. 3 ；沖擊電壓測量單元3. 1采用兩級電容分壓器的方式，如圖4所示，將高壓沖擊電壓信號線性分壓到單片機可以處理的電壓范圍，分壓電路實測效果優(yōu)良，頻帶特性好，輸入輸出波形一致性好。沖擊電流測量單元3. 2采用羅戈夫斯基線圈的方式，如圖5所示，利用被測電流產(chǎn)生的磁場在線圈內(nèi)感應(yīng)的電壓來測量電流。其一次側(cè)為單根載流導(dǎo)線，二次側(cè)為羅戈夫斯基線圈，因為所測電流的等效頻率很高，所以大多是采用空心的互感器，這樣可避免鐵心飽和所帶來的損耗及非線性影響，亦可采用帶鐵氧體磁芯的羅戈夫斯基線圈。工頻電流采樣單元3. 3用于形成電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，如圖6所示，其輸入端連接功率放大電路單元2. 2的輸出端，其輸出端連接單片機2. 1輸入端。4.標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器2如圖6所示，標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器2包括用于產(chǎn)生50Hz電信號的單片機2. 1和用于產(chǎn)生幅值可調(diào)的工頻電壓的功率放大電路單元2. 2，單片機2. 1的輸出端連接功率放大電路單元2. 2的輸入端。標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器2為輸出50Hz工頻信號，可以通過在20ms 的一個工頻周期內(nèi)單片機的一個D/A輸出口等時間間隔的(如20 μ s)輸出相應(yīng)的電壓幅值，并且滿足所輸出電壓幅值在時間序列上對應(yīng)正弦分布。以取20 μ s的時間間隔為例，相當(dāng)于一個周期內(nèi)輸出1000個點，這1000個點在時間序列上呈正弦分布。利用線性功放模塊，即通過單片機2. 1的D/A輸入50Hz工頻信號，可得輸出 15V/8A的工頻電壓，產(chǎn)生一個幅值可調(diào)的工頻電壓，通過隔離變壓器將電壓輸出放大到 120V/1A范圍，加在避雷器監(jiān)測器兩端，通過控制單片機輸出50Hz工頻小信號的幅值，來達到控制輸出電壓，進而控制測試回路電流的目的。為了在測試回路中得到穩(wěn)定的電流值 (從0. ImA到IOmA多檔位的電流值)的目的，在測試回路中加入電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，反饋信號由單片機通過AD采集進行比較，最終穩(wěn)定輸出標(biāo)準(zhǔn)測試電流。本實用新型的工作原理及功能實現(xiàn)使用時，將本實用新型輸出接口與被測試裝置避雷器計數(shù)器兩端相連后，接通電源。校驗避雷器計數(shù)器的動作次數(shù)指示時，選擇組合沖擊波發(fā)生器1工作，產(chǎn)生在負(fù)載側(cè)開路時最大幅值為6kV的1. 2/50 μ s沖擊電壓波、在負(fù)載側(cè)短路時最大幅值為3kA的 8/20 μ s的沖擊電流波的組合波，記錄計數(shù)器計數(shù)情況。測試回路3記錄校驗裝置產(chǎn)生的波形，并保證其滿足標(biāo)準(zhǔn)JB/T 2440-1991的要求(沖擊電流幅值不小于50Α，沖擊電流波形波頭時間不小于8 μ s，波長不小于20 μ s)。相關(guān)數(shù)據(jù)與校驗結(jié)果在液晶屏4上顯示。校驗避雷器計數(shù)器的電流指示時，標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器2工作，產(chǎn)生開口電壓不低于100V的0. ImA-IOmA的標(biāo)準(zhǔn)工頻電流(對于500kV及以下電壓等級的變電站避雷器， 在正常運行期間，流過避雷器的工頻泄漏電流峰值大約為1mA，而與避雷器相配套使用的避雷器計數(shù)器所能測量的工頻泄漏電流范圍一般為0-8mA)。記錄計數(shù)器指示情況。測試回路 3記錄校驗裝置產(chǎn)生的波形。相關(guān)數(shù)據(jù)與校驗結(jié)果在液晶屏4上顯示。
權(quán)利要求1.一種避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于包括組合沖擊波發(fā)生器(1)、標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器O)、測試回路C3)和液晶屏G)，組合沖擊波發(fā)生器(1)和標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器O)的輸出端分別連接測試回路(3)的輸入端，測試回路(3)的輸出端連接液晶屏 ⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述組合沖擊波發(fā)生器(1)包括用于產(chǎn)生沖擊電壓波和沖擊電流波的組合波發(fā)生回路和用于對組合波發(fā)生回路中的高壓充電電容C進行充電的直流高壓電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述的直流高壓電源包括整流濾波電路(1. 1. 1)、單端反激升壓電路(1. 1.2)和充電控制電路(1. 1.3)；所述整流濾波電路(1. 1. 1)的輸入端連接220V交流電源，整流濾波電路(1. 1. 1)的輸出端連接單端反激升壓電路(1.1.2)的輸入端，高壓充電電容C的兩端分別連接單端反激升壓電路(1. 1.2)的輸出端和充電控制電路(1. 1.3)的輸入端，充電控制電路(1. 1.3)的輸出端連接單端反激升壓電路(1. 1. 2)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器(2)包括用于產(chǎn)生50Hz電信號的單片機(2. 1)和用于產(chǎn)生幅值可調(diào)的工頻電壓的功率放大電路單元(2. 2)，所述單片機(2. 1)的輸出端連接功率放大電路單元(2. 2)的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述測試回路(3) 包括沖擊電壓測量單元(3. 1)、沖擊電流測量單元(3. 2)和工頻電流采樣單元(3. 3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述沖擊電壓測量單元(3. 1)采用兩級電容分壓器測量沖擊電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述沖擊電流測量單元(3. 2)采用羅戈夫斯基線圈測量沖擊電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，其特征在于所述工頻電流采樣單元(3. 3)用于形成電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，其輸入端連接功率放大電路單元(2. 2)的輸出端， 其輸出端連接單片機(2. 1)輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種避雷器計數(shù)器綜合校驗裝置，它包括組合沖擊波發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器、測試回路和液晶屏，組合沖擊波發(fā)生器和標(biāo)準(zhǔn)工頻電流發(fā)生器的輸出端分別連接測試回路的輸入端，測試回路的輸出端連接液晶屏。本實用新型克服了現(xiàn)有避雷器計數(shù)器校驗儀普遍存在的功能單一、沖擊波形不符合規(guī)程要求等缺點和不足，將沖擊電流和工頻電流發(fā)生器集成于一體，可完整的對避雷器計數(shù)器進行計數(shù)功能和電流指示功能進行校驗，整個裝置體積小、重量輕，便于現(xiàn)場測試，液晶顯示上的用戶界面友好，全數(shù)字控制和數(shù)字顯示，顯示直觀。
文檔編號G01R35/00GK202177692SQ201120287088
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者嚴(yán)昱, 劉艷, 廖志鵬, 肖亮嘉, 袁娟, 鐘國平, 韓桂芹 申請人:廣東威恒輸變電工程有限公司