專利名稱：氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于消除氧化鋅避雷器帶電測(cè)試中的干擾、并提供準(zhǔn)確測(cè)試結(jié)果的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)行帶電測(cè)試能了解其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，以判定其保障電網(wǎng)安全的能力。氧化鋅避雷器帶電測(cè)試主要測(cè)量氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流、容性電流等等。但氧化鋅避雷器周圍的工作空間中常存在其它的帶電導(dǎo)體，特別是在變電站這種導(dǎo)體相對(duì)密集的地方，導(dǎo)體之間電磁場(chǎng)的作用會(huì)在測(cè)試氧化鋅避雷器時(shí)產(chǎn)生干擾電流，使得測(cè)得的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，所以必須消除氧化鋅避雷器帶電測(cè)試中出現(xiàn)的干擾電流?，F(xiàn)有技術(shù)中的氧化鋅避雷器的帶電測(cè)試，普遍采用定量補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ蓴_，SP直接加入相間干擾角進(jìn)行補(bǔ)償，如測(cè)量A相時(shí)，增加(2 5° )的補(bǔ)償干擾角，而測(cè)量C相時(shí)，增加(-2 -5° )的補(bǔ)償干擾角，此法將現(xiàn)場(chǎng)情況過度簡(jiǎn)單模擬，無法保證補(bǔ)償后測(cè)量值的準(zhǔn)確性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述缺陷，提供一種消除氧化鋅避雷器帶電測(cè)試中的干擾，提供準(zhǔn)確的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，包括存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元，以及輸出單元，其特征在于:還包括避雷器尺寸輸入單元、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元，所述避雷器尺寸輸入單元、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元的輸出端均與所述存儲(chǔ)單元輸入端連接，所述存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元雙向連接，所述計(jì)算單元的輸出端與所述輸出單元的輸入端連接。所述存儲(chǔ)單元包括FPGA模塊、EPROM模塊和SDRAM模塊，所述EPROM模塊和SDRAM模塊均與所述FPGA模塊連接。所述避雷器尺寸輸入單元、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元均為觸摸屏。所述計(jì)算單元為51系列單片機(jī)。所述輸出單元包括液晶屏和打印機(jī)。本實(shí)用新型仿真計(jì)算氧化鋅避雷器的運(yùn)行環(huán)境，能夠全面反映氧化鋅避雷器帶電測(cè)試中的干擾情況，將氧化鋅避雷器實(shí)際帶電測(cè)試數(shù)據(jù)、干擾電流幅值和相位以修正帶電測(cè)試數(shù)據(jù)作為參考值，計(jì)算出修正的帶電測(cè)試數(shù)據(jù)，顯著提高了氧化鋅避雷器帶電測(cè)試精度，滿足電力系統(tǒng)智能化發(fā)展的需要。

[0011]圖1是本實(shí)用新型原理框圖；圖2是本實(shí)用新型氧化鋅避雷器及周圍導(dǎo)體數(shù)學(xué)模型圖(以存在I個(gè)導(dǎo)體為例);圖3是本實(shí)用新型的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)框圖；圖中:1存儲(chǔ)單元；11—FPGA模塊；12—EPR0M模塊；13—SDRAM模塊；21—避雷器尺寸輸入單元；22—避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元；23—導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元；3一計(jì)算單兀；4一輸出單兀。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:如圖1所示的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，包括避雷器尺寸輸入單元21、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元22、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元23、避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元24、存儲(chǔ)單元1、計(jì)算單元3，以及輸出單元4，避雷器尺寸輸入單元21、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元22、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元23和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元24的輸出端均與存儲(chǔ)單元I輸入端連接，存儲(chǔ)單元I和計(jì)算單元3雙向連接,計(jì)算單元3的輸出端與輸出單元4的輸入端連接。避雷器尺寸輸入單元21、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元22、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元23和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元24均為觸摸屏。存儲(chǔ)單元I包括FPGA模塊11、EPROM模塊12和SDRAM模塊13，EPROM模塊12和SDRAM模塊13均與FPGA模塊11連接，參照?qǐng)D3，存儲(chǔ)單元I實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。其中，F(xiàn)PGA模塊11作為控制器，控制數(shù)據(jù)的讀取，或與計(jì)算單元中的CPU協(xié)同控制；EPR0M模塊12中固化有專用計(jì)算程序，供計(jì)算單元調(diào)用；SDRAM模塊13作為大容量存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)。計(jì)算單元3為51系列單片機(jī)，輸出單元4包括液晶屏和打印機(jī)。
避雷器尺寸輸入單元21將避雷器尺寸輸入存儲(chǔ)單元1，避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元22將避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入存儲(chǔ)單元I，導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元23將導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入存儲(chǔ)單元I，和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元24將氧化鋅避雷器最近一次帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入存儲(chǔ)單元1，計(jì)算單元3從存儲(chǔ)單元I中讀取避雷器尺寸、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)以計(jì)算出導(dǎo)體間的耦合電容并送入存儲(chǔ)單元1，計(jì)算單元3從存儲(chǔ)單元I中讀取導(dǎo)體運(yùn)行電壓、導(dǎo)體間的耦合電容以計(jì)算出干擾電流幅值和相位并送入存儲(chǔ)單元1，計(jì)算單元3從存儲(chǔ)單元I中讀取氧化鋅避雷器最近一次帶電測(cè)試數(shù)據(jù)、干擾電流幅值和相位以修正帶電測(cè)試數(shù)據(jù)并送入存儲(chǔ)單元1，輸出單元4輸出修正的帶電測(cè)試數(shù)據(jù)。參照?qǐng)D2，依據(jù)氧化鋅避雷器尺寸以及避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)而建立數(shù)學(xué)模型，圖中， k——A相氧化鋅避雷器；——B相氧化鋅避雷器； C——C相氧化鋅避雷器；I——某帶電導(dǎo)體；C1、C2、……、Ci——氧化鋅避雷器閥片電容(自電容)；Cab——A相氧化鋅避雷器與B相氧化鋅避雷器間的耦合電容；Cbc—B相氧化鋅避雷器與C相氧化鋅避雷器間的耦合電容；Cca—C相氧化鋅避雷器與A相氧化鋅避雷器間的耦合電
容；Cxa-導(dǎo)體與A相氧化鋅避雷器間的稱合電容；Cxb-導(dǎo)體與B相氧化鋅避雷器
間的耦合電容；Cxc——導(dǎo)體與C相氧化鋅避雷器間的耦合電容。數(shù)學(xué)模型包括氧化鋅避雷器內(nèi)閥片尺寸(決定自電容)、氧化鋅避雷器護(hù)套尺寸(決定自電容)、氧化鋅避雷器外加均壓環(huán)尺寸(決定自電容)、周圍導(dǎo)體與氧化鋅避雷器的距離(決定耦合電容)，其中，周圍導(dǎo)體又包括水平高壓引線、垂直高壓引線、母線、相鄰相避雷器等等。對(duì)該模型運(yùn)用有限元法計(jì)算出各自電容和耦合電容。已知導(dǎo)體的運(yùn)行電壓，運(yùn)用歐姆定律以及基爾霍夫定律得到干擾電流。以上輸入過程通過觸摸屏完成。以上計(jì)算過程在計(jì)算單元內(nèi)由專用軟件完成。最終結(jié)果(包括修正的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)或歷史參考數(shù)據(jù))的輸出通過液晶屏或打印裝置完成。本實(shí)用新型通過對(duì)氧化鋅避雷器的實(shí)際工作環(huán)境(特別是帶電導(dǎo)體)進(jìn)行仿真建模，通過計(jì)算確定氧化鋅避雷器帶電測(cè)試中的干擾源，并定量干擾程度，最終有效地修正氧化鋅避雷器帶電測(cè)試歷史數(shù)據(jù)。方便的輸入輸出、大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及高效的算法完全滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的需求。本實(shí)用新型的實(shí)施能大幅度提供帶電測(cè)試的精度，在智能電網(wǎng)時(shí)代具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
權(quán)利要求1.一種氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，包括存儲(chǔ)單元(I)、計(jì)算單元(3)，以及輸出單元(4)，其特征在于:還包括避雷器尺寸輸入單元(21)、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元(22)、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元(23)和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元(24)，所述避雷器尺寸輸入單元(21)、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元(22)、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元(23)和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元(24)的輸出端均與所述存儲(chǔ)單元(I)輸入端連接，所述存儲(chǔ)單元(I)和計(jì)算單元(3)雙向連接,所述計(jì)算單元(3)的輸出端與所述輸出單元(4)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，其特征在于:所述存儲(chǔ)單元(I)包括FPGA模塊(11)、EPROM模塊(12 )和SDRAM模塊(13)，所述EPROM模塊(12 )和SDRAM模塊(13 )均與所述FPGA模塊(11)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，其特征在于:所述避雷器尺寸輸入單元(21)、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元(22)、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元(23)和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元(24)均為觸摸屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，其特征在于:所述計(jì)算單元(3)為51系列單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，其特征在于:所述輸出單元(4)包括液晶屏和打印機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氧化鋅避雷器帶電測(cè)試抗干擾裝置，包括存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元，以及輸出單元，還包括避雷器尺寸輸入單元、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元，所述避雷器尺寸輸入單元、避雷器及周圍導(dǎo)體空間坐標(biāo)輸入單元、導(dǎo)體運(yùn)行電壓輸入單元和避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)輸入單元的輸出端均與所述存儲(chǔ)單元輸入端連接，所述存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元雙向連接，所述計(jì)算單元的輸出端與所述輸出單元的輸入端連接。本實(shí)用新型顯著提高了氧化鋅避雷器帶電測(cè)試精度，滿足電力系統(tǒng)智能化發(fā)展的需要。
文檔編號(hào)G01D3/028GK202975181SQ20122056825
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者高樹功, 劉云濤, 劉興元, 雷東, 沈映, 郭濤, 王亮, 戴兵, 竇佳 申請(qǐng)人:云南電網(wǎng)公司紅河供電局, 武漢新電電氣技術(shù)有限責(zé)任公司