專利名稱：電力系統(tǒng)參數(shù)綜合測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電力系統(tǒng)的在線新式綜合測量裝置，特別是能實(shí)現(xiàn)同步機(jī)及勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識的測量裝置。
在目前已有的電力系統(tǒng)變送器測量技術(shù)中，有的可以測量電壓量，有的可以測量電流量，但功能都是單一的，而且不能滿足參數(shù)測試中所需的對于變化量的在線測量，也就是說，到目前為止，還沒有一種可同時測試多種信號的綜合性電力系統(tǒng)參數(shù)測量裝置，使得現(xiàn)場測試時設(shè)備繁雜，可靠性差，攜帶也不方便。
常規(guī)的電壓變送器在電壓測量上只采用單相測量的方法，適用性差，而且已有的各種變送器存在響應(yīng)時間長，靈敏度低的不足，因此不能滿足在線測量、在線控制的需要。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能在線同時測試發(fā)電機(jī)和勵磁系統(tǒng)的電壓、電流及各電量的變化量，并能快速準(zhǔn)確輸出所需結(jié)果的電力系統(tǒng)參數(shù)綜合測試裝置。
根據(jù)本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的用于在電力系統(tǒng)進(jìn)行多類環(huán)節(jié)參數(shù)綜合測試裝置，包括面板和配有接線端子的箱體，一個用于產(chǎn)生激勵信號的激勵源，該信號送入待測電力系統(tǒng)，使待測環(huán)節(jié)產(chǎn)生響應(yīng)；和至少兩個直流電壓變送器，用于直流電壓的隔離和分壓，一個用于產(chǎn)生一等效于輸入電壓均方根值的直流電壓的交流電壓變送器，一個用于等比于電流的微小電壓放大增益的直流電流變送器，及至少八路接口電路，對電力系統(tǒng)引入各變送器處理后的量進(jìn)行隔直和保護(hù)，以及一組用于測試同步機(jī)機(jī)端電壓及母線電流的電壓互感器和電流互感器，接口電路的引出量和經(jīng)所述電壓互感器及電流互感器直接進(jìn)行交流采樣的量均送入一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后輸出到信號處理機(jī)。
所述裝置的工作電源為三個呈三角形布置的變壓器。該測試裝置的交流電壓變送器輸入側(cè)配有三個輔助變壓器為抵抗磁場對測試裝置的干擾，在機(jī)箱內(nèi)變送器和變壓器及互感器之間加裝一塊屏蔽用鐵板。
所述裝置的盤后配有至少4組輸入端子，用于輸入交流、直流電壓和電流，配有至少4組輸出端子，用于輸出直流、交流電壓信號。所述裝置的面板配有一塊測量變化量的電壓表，撥動選擇開關(guān)，可監(jiān)測各路輸出信號。


圖1是本實(shí)用新型的原理方框圖；圖2是直流電壓變送器的電路原理圖；圖3是交流電壓變送器的電路原理圖；圖4是接口電路的電路原理圖。
在圖1所示的本實(shí)用新型的原理框圖中，將激勵信號輸入到電力系統(tǒng)待測環(huán)節(jié)，從電力系統(tǒng)引入的電量經(jīng)電壓、電流變送器組成的綜合測試裝置隔離變換后，經(jīng)接口裝置接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，接口電路選通采用開關(guān)切換方式，而一部分交流電量經(jīng)電壓互感器PT和電流互感器CT的量直接進(jìn)行交流采樣，經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出，然后送入信號處理機(jī)。
所述綜合測試裝置和接口電路的電路均采用高集成度元件，其中的電路板是采用TANGO軟件布線的。
圖2的直流電壓變送器輸入端輸入電壓信號后，首先通過濾波放大環(huán)節(jié)，再經(jīng)過電壓頻率變換器將直流電壓信號正比轉(zhuǎn)換成頻率信號，經(jīng)隔離變壓實(shí)現(xiàn)電隔離后，再經(jīng)過頻率電壓變換器將頻率信號正比地轉(zhuǎn)換回電壓信號，經(jīng)濾波放大后輸出。在本實(shí)用新型一個實(shí)例中，其輸入信號是直流電壓0～200V，輸出是直流電壓0～10V。
圖3的交流電壓變送器同時輸入三相交流電壓，每個線電壓值平方后相加，得到直流電壓后再開方，經(jīng)濾波后得到最后的輸出。通過調(diào)整元件參數(shù)可獲得不同的增益，可調(diào)整為10010，即輸入100V交流電壓，輸出10V直流電壓。
圖4的接口電路實(shí)際上是一個隔直保護(hù)裝置，主要包括保護(hù)電路，隔直電路和電壓跟隨電路。隔直保護(hù)電路是利用一個微分電路加上一延時電路，輸出得到的是輸入的變化量，其中保護(hù)電路是由保險和一對穩(wěn)壓管組成，保險起限流作用，穩(wěn)壓管起限壓作用。隔直電路實(shí)際上是一高通濾波電路，濾去其中的穩(wěn)態(tài)量，而得到激勵信號引起的變化量。
本實(shí)用新型裝置將電源(＋15V)、輸入和輸出信號的布線均布置在底板上，同時采用插座方式使測試電路及接口電路與裝置電源和各種輸入，輸出信號相聯(lián)，整體布局清晰明了，便于安裝、維修和批量生產(chǎn)。
與已有產(chǎn)品相比，本實(shí)用新型裝置具有測試速度快，能同時測試多種信號，體積小，攜帶方便，便于現(xiàn)場測試的多種伏點(diǎn)。其最大特點(diǎn)是變送器動作時間短，輸出波形穩(wěn)定，精度高，適應(yīng)頻率范圍大，尤其適合用于快速靈敏，電壓有微小變化的實(shí)時測量場合。其中變送器響應(yīng)時間小于5ms，而同類產(chǎn)品通常為300ms，直流電壓變送器具有精度高，隔離性能好和帶負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；交流電壓變送器采用三相電壓同時輸入取均方根值為輸出的新方法，在國內(nèi)屬首創(chuàng)。接口電路中由于在微分延時電路前加上了一級電壓跟隨器，從而增強(qiáng)了隔直電路的抗干擾能力和帶負(fù)荷能力。該裝置功能齊全，可提供全套同步機(jī)組的交、直流電壓電流量及這些量的變化量，并配有與計(jì)算機(jī)的接口端子。
權(quán)利要求1.電力系統(tǒng)參數(shù)綜合測試裝置，其特征在于包括面板和配有接線端子的箱體；一個激勵源，用于產(chǎn)生激勵信號送入電力系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)待測環(huán)節(jié)產(chǎn)生響應(yīng)；至少兩個直流電壓變送器，用于隔離和分壓；一個交流電壓變送器，用于產(chǎn)生一個等效于輸入電壓均方根值的直流電壓；一個直流電流變送器，用于電壓隔離放大；至少八路接口電路，電力系統(tǒng)引入的電量經(jīng)所述各變送器處理后，送入接口電路被隔直和保護(hù)，消除穩(wěn)態(tài)電量；一組電壓互感器和電流互感器，用于測試同步機(jī)機(jī)端電壓及母線電流；接口電路的引出量和經(jīng)所述電壓互感器及電流互感器直接進(jìn)行交流采樣的量均送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后輸出到信號處理機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)綜合測試裝置，其特征在于裝置內(nèi)裝有三個變壓器，呈三角形布置，用作裝置的工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合測試裝置，其特征在于還裝有為所述交流電壓變送器輸入信號服務(wù)的輔助變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一個的綜合測試裝置，其特征在于在測試裝置和變壓器及互感器之間，還裝有一個用于抵抗磁場干擾的屏蔽擋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合測試裝置，其特征在于所述各變送器和接口電路的電路板是采用TANGO軟件布線的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合測試裝置，其特征在于盤后具有能輸入直流、交流電壓、電流的接線端子至少4組，每組6個接線柱、4路輸出直流、交流電壓的接線端子至少4組，每組6個接線柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合測試裝置，其特征在于面板配有一塊電壓表，表頭指示為－10V～10V。
專利摘要一種用于同步機(jī)和勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識的電力系統(tǒng)參數(shù)綜合測試裝置，配置有兩路直流電壓變送器，一路交流電壓變送器，一路電流變送器，和8路隔直接口電路，三路電壓互感器和電流互感器，它綜合了直流電壓、電流的變送、交流電壓變送和電壓變化量變送的性能，實(shí)現(xiàn)了對量測量進(jìn)行變換、濾波、放大、隔離和隔直等功能，響應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)性能好，變換精度高，而且耗電少，重量輕。可替代目前國內(nèi)用于測量電壓或電流的測量裝置。
文檔編號G01R31/00GK2150564SQ9320042
公開日1993年12月22日 申請日期1993年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月15日
發(fā)明者朱守真, 沈善德, 陸希鳴 申請人:清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系