一種電力電容器在線測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電力電容器在線測量裝置，包括標準電容、標準電阻、信號調理電路、電流互感器、電氣隔離傳感器、AD轉換器、數(shù)據(jù)運算模塊和顯示模塊，所述AD轉換器的輸入端分別連接信號調理電路和電氣隔離傳感器的輸出端，AD轉換器的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)運算模塊與顯示模塊連接，所述電流互感器的輸入端連接待測電容，電流互感器的輸出端連接電氣隔離傳感器的輸入端，所述標準電容與標準電阻串聯(lián)構成阻容串聯(lián)支路，標準電阻與標準電容的公共端連接信號調理電路的輸入端，標準電阻的另一端接地。本實用新型對電力電容器進行在線測量，在不拆線的情況下快速方便地測出電容器容值，以便提高效率，減小對生產(chǎn)的影響。
【專利說明】一種電力電容器在線測量裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電力電子【技術領域】，特別涉及了一種電力電容器在線測量裝置。

【背景技術】
[0002] 電力電容器是一種重要的基礎工業(yè)產(chǎn)品，它是電力系統(tǒng)并聯(lián)無功補償、串聯(lián)補償、 諧波濾波裝置的核心器件，電容器在高壓電力系統(tǒng)的電能計量、電壓測量、繼電保護和自動 控制等方面發(fā)揮著重要作用。儲能和脈沖電容器還在國防裝備和科研試驗中有著重要用 途。影響電力電容器安全因素主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.安裝接線與安全技術要求脫 節(jié)；2.制造質量不達標；3.環(huán)境溫度影響；4.電容器的過電流。運行條件下電力電容器與 輸電線路直接連接，采用常規(guī)檢測方法對電力電容器進行檢測時，必須使整個輸電線路停 止運行才能進行，而且停電試驗是處在了一個有效地排除外界干擾的環(huán)境下，并不能真實 地反映電容器運行狀態(tài)中的絕緣狀況及其發(fā)展趨勢，具有極大的局限性。 實用新型內(nèi)容
[0003] 為了解決上述【背景技術】提出的技術問題，本實用新型旨在提供一種電力電容器在 線測量裝置，對電力電容器進行在線測量，在不拆線的情況下快速方便地測出電容器容值， 以便提高效率，減小對生產(chǎn)的影響。
[0004] 為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型的技術方案為：
[0005] 一種電力電容器在線測量裝置，包括標準電容、標準電阻、信號調理電路、電流互 感器、電氣隔離傳感器、AD轉換器、數(shù)據(jù)運算模塊和顯示模塊，所述AD轉換器的輸入端分別 連接信號調理電路和電氣隔離傳感器的輸出端，AD轉換器的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)運算模塊與顯示 模塊連接，所述電流互感器的輸入端連接待測電容，電流互感器的輸出端連接電氣隔離傳 感器的輸入端，所述標準電容與標準電阻串聯(lián)構成阻容串聯(lián)支路，標準電阻與標準電容的 公共端連接信號調理電路的輸入端，標準電阻的另一端接地；將同一交變電壓分別接在待 測電容和阻容串聯(lián)支路的兩端，信號調理電路將采集的交流電壓信號經(jīng)進行信號處理后轉 化為直流電壓信號，并送給AD轉換器進行模數(shù)轉換，電流互感器采集流經(jīng)待測電容的交流 電流信號，并經(jīng)電氣隔離傳感器進行信號處理后轉化為直流電壓信號，并送給AD轉換器進 行模數(shù)轉換，將數(shù)模轉換后的數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)運算模塊，求解出待測電容的容值，并將容值在 顯示模塊上顯示。
[0006] 其中，上述信號調理電路包括依次連接的第一級放大器、第二級放大器和整流濾 波電路，第一級放大器的輸入端連接標準電阻與標準電容的公共端，整流濾波電路的輸出 端連接AD轉換器的輸入端。
[0007] 其中，上述第一級放大器的型號為TL071，所述第二級放大器的型號為0P07。
[0008] 其中，上述數(shù)據(jù)運算模塊為單片機。
[0009] 其中，上述顯示模塊為液晶顯示器。
[0010] 采用上述技術方案帶來的有益效果：
[0011] (1)本實用新型實現(xiàn)了電容器的在線測量，能夠真實反映電容器在運行狀態(tài)中的 絕緣狀況及其發(fā)展趨勢，利用標準電容求出待測電容器的容值，精度較高。
[0012] (2)本實用新型利用常見的微處理器即可自動計算出待測電容的容值，并且能夠 將計算結果直接顯示在顯示模塊上，操作簡單、方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型的整體結構框圖；
[0014] 圖2是本實用新型中第一信號調理電路的結構原理圖。
[0015] 標號說明：CX :待測電容，RS :標準電阻，CS :標準電容，R1?R4 :第一?第四電阻， W1?W3 :第一?第三變阻器，Dl、D2 :第一、第二二極管，R:退耦電阻，C :濾波電容，RD :整 流二極管。

【具體實施方式】
[0016] 以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案進行詳細說明。
[0017] 如圖1所示本實用新型的整體結構框圖，一種電力電容器在線測量裝置，包括標 準電容CS、標準電阻RS、信號調理電路、電流互感器、電氣隔離傳感器、AD轉換器、數(shù)據(jù)運算 模塊和顯示模塊，所述AD轉換器的輸入端分別連接信號調理電路和電氣隔離傳感器的輸 出端，AD轉換器的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)運算模塊與顯示模塊連接，所述電流互感器的輸入端連接 待測電容CX，電流互感器的輸出端連接電氣隔離傳感器的輸入端，所述標準電容CS與標準 電阻RS串聯(lián)構成阻容串聯(lián)支路，標準電阻RS與標準電容CS的公共端連接信號調理電路的 輸入端，標準電阻RS的另一端接地；將同一交變電壓分別接在待測電容和阻容串聯(lián)支路的 兩端，信號調理電路將采集的交流電壓信號經(jīng)進行信號處理后轉化為直流電壓信號，并送 給AD轉換器進行模數(shù)轉換，電流互感器采集流經(jīng)待測電容CX的交流電流信號，并經(jīng)電氣隔 離傳感器進行信號處理后轉化為直流電壓信號，并送給AD轉換器進行模數(shù)轉換，將數(shù)模轉 換后的數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)運算模塊，求解出待測電容的容值，并將容值在顯示模塊上顯示。
[0018] 在本實施例中，數(shù)據(jù)運算模塊采用單片機，顯示模塊采用液晶顯示屏，第二信號調 理電路為整流濾波電路。
[0019] 在本實施例中，信號調理電路包括依次連接的第一級放大器、第二級放大器和整 流濾波電路。其中，第一級放大器采用TL071，第二級放大器采用0P07,整流濾波電路包括 退耦電阻R、整流二極管RD和濾波電容C，TL071的正輸入端接地，負輸入端接標準電容CS 與標準電阻RS的公共端，0P07的正輸入端接地，負輸入端接TL071的輸出端，TL071的輸出 端經(jīng)退耦電阻R分別連接濾波電容C的正極、整流二極管RD的陰極以及AD轉換器的輸入 端，濾波電容C的負極和整流二極管RD的陽極接地，如圖2所示，其中R1、W1、W2構成TL071 的外圍電路，R2、R3、R4、W3、D1、D2構成0P07的外圍電路。
[0020] 本實用新型的工作原理：
[0021] 設待測電容兩端的交流電壓為U，頻率為f，待測電容的容值為Cx，電流互感器 的增益為1%，電氣隔離傳感器的增益為k e，轉換電阻為Re，流經(jīng)待測電容的電流為Ix = 2 Jr fCx ? U，則電氣傳感器輸出的電壓Ux= k CT ? ke ? Re ? 2 Jr fCx ? U。
[0022] 設標準電容的容值為Cs，流經(jīng)標準電容的電流為Is，標準電阻的阻抗為R s，信號調

【權利要求】
1. 一種電力電容器在線測量裝置，其特征在于：包括標準電容、標準電阻、信號調理電 路、電流互感器、電氣隔離傳感器、AD轉換器、數(shù)據(jù)運算模塊和顯示模塊，所述AD轉換器的 輸入端分別連接信號調理電路和電氣隔離傳感器的輸出端，AD轉換器的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)運算 模塊與顯示模塊連接，所述電流互感器的輸入端連接待測電容，電流互感器的輸出端連接 電氣隔離傳感器的輸入端，所述標準電容與標準電阻串聯(lián)構成阻容串聯(lián)支路，標準電阻與 標準電容的公共端連接信號調理電路的輸入端，標準電阻的另一端接地；將同一交變電壓 分別接在待測電容和阻容串聯(lián)支路的兩端，信號調理電路將采集的交流電壓信號經(jīng)進行信 號處理后轉化為直流電壓信號，并送給AD轉換器進行模數(shù)轉換，電流互感器采集流經(jīng)待測 電容的交流電流信號，并經(jīng)電氣隔離傳感器進行信號處理后轉化為直流電壓信號，并送給 AD轉換器進行模數(shù)轉換，將數(shù)模轉換后的數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)運算模塊，求解出待測電容的容值， 并將容值在顯示模塊上顯示。
2. 根據(jù)權利要求1所述一種電力電容器在線測量裝置，其特征在于：所述信號調理電 路包括依次連接的第一級放大器、第二級放大器和整流濾波電路，第一級放大器的輸入端 連接標準電阻與標準電容的公共端，整流濾波電路的輸出端連接AD轉換器的輸入端。
3. 根據(jù)權利要求2所述一種電力電容器在線測量裝置，其特征在于：所述第一級放大 器的型號為TL071，所述第二級放大器的型號為0P07。
4. 根據(jù)權利要求1所述一種電力電容器在線測量裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)運算模 塊為單片機。
5. 根據(jù)權利要求1所述一種電力電容器在線測量裝置，其特征在于：所述顯示模塊為 液晶顯示器。
【文檔編號】G01R27/26GK204241574SQ201420773163
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權日:2014年12月9日
【發(fā)明者】錢承山, 俞仁杰, 周燕秋, 王先通, 陸曹波 申請人:南京信息工程大學