本實(shí)用新型為一種電力測(cè)試裝置，尤其涉及容性設(shè)備綜合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段國內(nèi)高壓絕緣帶電試驗(yàn)工作主要集中在氧化鋅避雷器、電容型設(shè)備（電容絕緣型電流互感器、套管、電容式電壓互感器、耦合電容器）、GIS局放等幾個(gè)方面，其工作狀態(tài)正常與否直接關(guān)系到對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)安全的評(píng)估。這些設(shè)備傳統(tǒng)的定期停電預(yù)防性試驗(yàn)由于存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力及試驗(yàn)效果不理想等諸多弊端；越來越不滿足電網(wǎng)安全、可靠和高效運(yùn)行的要求，因此對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)及絕緣狀況在線或帶電監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修已經(jīng)成為未來高壓設(shè)備發(fā)展的方向。越來越多的在線或帶電檢測(cè)手段投入使用，而目前還沒有有效方式對(duì)其可靠性進(jìn)行校驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全可靠能對(duì)在線（帶電）監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的容性設(shè)備智能綜合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為一種容性設(shè)備智能綜合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置，其要點(diǎn)在于：它由試驗(yàn)控制操作臺(tái)、試驗(yàn)變壓器、模擬參考試品電容器、模擬被測(cè)試品電容器組成，試驗(yàn)控制操作臺(tái)包含變頻試驗(yàn)電源、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀、介損及阻性電流模擬裝置、信號(hào)發(fā)生器、一臺(tái)工控計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，工控計(jì)算機(jī)通過串口控制各個(gè)功能模塊的協(xié)調(diào)工作并讀取測(cè)量結(jié)果，所有測(cè)量過程可在計(jì)算機(jī)上操控完成，最終完成試驗(yàn)報(bào)告的編輯管理工作及輸出至打印機(jī)打印報(bào)告。

所述的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀由ARM單片機(jī)、大屏幕液晶顯示器、電流互感器、運(yùn)算放大器、內(nèi)置高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)參考信號(hào)和被試信號(hào)進(jìn)行同步高速采樣，對(duì)采樣結(jié)果作FFT變換，經(jīng)數(shù)字濾波算法，得到被試品與參考試品之間電容比和介損值。

所述的介損及阻性電流模擬裝置包含了參考電壓模擬、介損模擬、阻性電流模擬，主要用于實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)不同電容量及介損耗的被試品，它由信號(hào)輸入、信號(hào)調(diào)理、移相調(diào)幅單元、恒流單元、信號(hào)輸出、紅外接收器、單片機(jī)、顯示器、按鍵組成，高壓發(fā)生裝置的試驗(yàn)變壓器輸出的高壓輸出加在模擬試品上，在低壓測(cè)得到的電流信號(hào)輸入到介損及阻性電流模擬裝置，先對(duì)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理即初步的濾波放大，輸入到移相調(diào)幅單元，移相調(diào)幅單元在單片機(jī)的控制下，將輸出信號(hào)調(diào)節(jié)到用戶設(shè)定的幅度與相位，幅度對(duì)應(yīng)被試品的電容量，相位對(duì)應(yīng)于介質(zhì)損耗值，恒流輸出接入被檢容性設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置。

介損調(diào)節(jié)范圍（-0.5~+0.5）。

所述的信號(hào)發(fā)生器主要用于低壓檢驗(yàn)方式下產(chǎn)生測(cè)量需要的試驗(yàn)電壓、電流信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器內(nèi)置兩路數(shù)字合成的標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，可以分別進(jìn)行調(diào)幅電路、調(diào)相電路、經(jīng)過恒壓放大電路恒流放大電路輸出。參考信號(hào)可選擇電壓輸出或者電流輸出。信號(hào)源還可以疊加3次、5次、7次諧波。諧波相位和大小都可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型可在實(shí)驗(yàn)室真實(shí)的模擬一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境，模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)高壓，由高精度等級(jí)的介損測(cè)試和金屬氧化物氧化鋅阻性電流測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試與被檢表做比對(duì)試驗(yàn);容性設(shè)備智能綜合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置配置的介損和氧化鋅阻性電流模擬裝置，用于模擬出被試儀器測(cè)量范圍內(nèi)任意值得介損和阻性電流測(cè)量點(diǎn);容性設(shè)備智能綜合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置既可以用于容性設(shè)備介損電容量的相對(duì)法絕對(duì)法的高壓校驗(yàn)和低壓校驗(yàn)；以及金屬氧化物避雷器阻性電流在線（或帶電）測(cè)試校驗(yàn)；還可以用于變壓器鐵芯電流監(jiān)測(cè)裝置校驗(yàn)。為在線或帶電監(jiān)測(cè)裝置的校驗(yàn)提供一套完整的解決方案。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型總的原理方框圖

圖2是本實(shí)用新型的高壓發(fā)生裝置原理圖

圖3是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀工作原理圖

圖4是介損及阻性電流模擬裝置工作原理圖

圖5是相對(duì)介損及氧化鋅避雷器阻性電流模擬信號(hào)發(fā)生器工作原理圖

其中：1試驗(yàn)控制操作臺(tái)11變頻試驗(yàn)電源 12標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀121ARM單片機(jī)122大屏幕液晶顯示器123電流互感器124運(yùn)算放大器125模數(shù)轉(zhuǎn)換器13介損及阻性電流模擬裝置135信號(hào)調(diào)理136移相調(diào)幅137恒流單元134紅外接收器131單片機(jī)132顯示器133按鍵14信號(hào)發(fā)生器141標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)142調(diào)幅電路143調(diào)相電路144經(jīng)過恒壓放大電路145恒流放大電路2試驗(yàn)變壓器3模擬參考試品電容器4模擬被測(cè)試品電容器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合視圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，所列舉的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。

如圖1-5所示，一種容性設(shè)備智能綜合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置，整套裝置分4大組件組成：試驗(yàn)控制操作臺(tái)1、試驗(yàn)變壓器2、模擬參考試品電容器3、模擬被測(cè)試品電容器4。

試驗(yàn)控制操作臺(tái)1集成了變頻試驗(yàn)電源11、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀12（內(nèi)置介損電容量、氧化鋅避雷器阻性電流及變壓器鐵芯接地電流測(cè)量功能）、介損及阻性電流模擬裝置13（包括介損模擬裝置、參考電壓模擬裝置和阻性電流模擬裝置）、信號(hào)發(fā)生器14、一臺(tái)工控計(jì)算機(jī)15和打印機(jī)16，工控計(jì)算機(jī)通過串口控制各個(gè)功能模塊的協(xié)調(diào)工作并讀取測(cè)量結(jié)果，所有測(cè)量過程可在計(jì)算機(jī)上操控完成。最終可完成試驗(yàn)報(bào)告的編輯管理工作及輸出至打印機(jī)16打印報(bào)告。

如圖2所示，高壓發(fā)生裝置

高壓發(fā)生裝置主要由可控制的變頻試驗(yàn)電源11、試驗(yàn)變壓器2組成，由試驗(yàn)變壓器2輸出的高壓輸出同時(shí)與模擬參考電容器模塊3、模擬被試品電容器模塊4連接。根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的需要，如果需要分析頻率特性，變頻試驗(yàn)電源11可變頻輸出，這樣可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電壓和實(shí)驗(yàn)頻率的程度調(diào)控，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全自動(dòng)測(cè)量。

如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀12是系統(tǒng)中作為測(cè)量比對(duì)的參考標(biāo)準(zhǔn)，也是作為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)傳遞的關(guān)鍵設(shè)備。本系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀同時(shí)具備有三種測(cè)試功能：介質(zhì)損耗及電容量測(cè)量、氧化鋅避雷器阻性（容性）電流測(cè)量、變壓器鐵心接地電流測(cè)量。

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀12用于測(cè)量容性被試品的介質(zhì)損耗及電容量，與被檢在線監(jiān)測(cè)裝置做比對(duì)，采用ARM單片機(jī)121、大屏幕液晶顯示器122，電流信號(hào)采用了高精度穿心電流互感器123，內(nèi)置高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器125對(duì)參考信號(hào)和被試信號(hào)進(jìn)行同步高速采樣，對(duì)采樣結(jié)果作FFT變換，經(jīng)數(shù)字濾波算法，得到被試品與參考試品之間電容比和介損值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)不受諧波影響，抗干擾能力強(qiáng)。運(yùn)用傅立葉頻譜分析算法，可避免波形畸變對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。自動(dòng)跟蹤試驗(yàn)信號(hào)的頻率，能適應(yīng)45Hz~65Hz工頻范圍內(nèi)介損的測(cè)量。

如圖4所示，介損及阻性電流模型裝置

介損及阻性電流模型裝置13用于在高壓模擬法時(shí)模擬電容型設(shè)備及氧化鋅避雷器的各種狀態(tài)。包含了參考電壓模擬裝置，介損模擬裝置和阻性電流模擬裝置。主要用于實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)不同電容量及介損耗的被試品，它由信號(hào)輸入、信號(hào)調(diào)理135、移相調(diào)幅單元136、恒流單元137、信號(hào)輸出、紅外接收器134、單片機(jī)131、顯示器132、按鍵133組成，高壓發(fā)生裝置的試驗(yàn)變壓器2輸出的高壓輸出加在模擬試品上，在低壓測(cè)得到的電流信號(hào)輸入到介損模擬裝置，先對(duì)信號(hào)進(jìn)行初步的信號(hào)調(diào)理135，輸入到移相調(diào)幅單元136，移相調(diào)幅單元136在單片機(jī)131的控制下，將輸出信號(hào)調(diào)節(jié)到用戶設(shè)定的幅度與相位，進(jìn)入恒流單元137，幅度對(duì)應(yīng)被試品的電容量，相位對(duì)應(yīng)于介質(zhì)損耗值。恒流輸出可接入被檢容性設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置。由于采用的是模擬介損調(diào)節(jié)，只是對(duì)信號(hào)的處理，不是真實(shí)的損耗，所以不需要串聯(lián)大功率高耐壓電阻的方式進(jìn)行模擬介損。可以實(shí)現(xiàn)大范圍的介損調(diào)節(jié)（-0.5~+0.5），由于采用是低電壓元件，容易實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定高可靠。介損的調(diào)節(jié)，采用程控方式調(diào)節(jié)，能在帶電狀態(tài)下（施加高壓情況下）進(jìn)行檔位切換，使用更加方便，大大提高了校驗(yàn)工作的效率。

如圖5所示，信號(hào)發(fā)生器

信號(hào)發(fā)生器14主要用于低壓檢驗(yàn)方式下產(chǎn)生測(cè)量需要的試驗(yàn)電壓、電流信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器內(nèi)置兩路數(shù)字合成的標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，可以分別經(jīng)過調(diào)幅電路142、調(diào)相電路143、經(jīng)過恒壓放大電路144、恒流放大電路145輸出。參考信號(hào)可選擇電壓輸出或者電流輸出。信號(hào)源還可以疊加3次、5次、7次諧波。諧波相位和大小都可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。