一种电容型设备相对介损测试带电检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及变电站现场带电运检数据交互式检验分析技术领域，具体涉及一种电容型设备相对介损测试带电检测装置，包括相互连接的标准信号发生器和相对介损测量装置；标准信号发生器包括依次连接的参考时钟、相位累加器、波形ROM、数模转换器和低通滤波器；相对介损测量装置包括相互连接的数据采集模块和锁相倍频电路；标准信号发生器用于输出标准电流电压信号，相对介损测量装置作为标准表用于计算信号的相位差，以获取介损测量值。该装置通过改变输入电压和输出电流的幅值比和相位差来模拟电容型设备的电容量和介质损耗因数。具有设计合理，操作便利，溯源方便，利用该原理可以实现对介质损耗测试仪的主要测量功能，进行合理高效的校准工作。

【技术实现步骤摘要】
一种电容型设备相对介损测试带电检测装置
本技术属于变电站现场带电运检数据交互式检验分析
，尤其涉及一种电容型设备相对介损测试带电检测装置。
技术介绍
近年来，随着电力系统电压等级越来越高，系统容量越来越大，所使用的电气设备越来越多，发生故障的概率增加。根据我国电力系统运行实例统计，因绝缘材料性能的老化导致的绝缘故障约占总故障率的50%以上，对电力系统稳定高效的运行提出了更高的要求。对于高压电力设备而言，设备运行的可靠性直接受到设备绝缘状况的影响。因此，为了能够及早准确的发现和诊断高压电气设备发生的绝缘故障，保障电气设备安全稳定的运行，有必要对表征绝缘材料绝缘性能的物理参数—介质损耗进行检测。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种通过改变输入电压和输出电流的幅值比和相位差来模拟电容型设备的电容量和介质损耗因数，实现对介质损耗测试仪的电容量和介质损耗因数进行合理高效的校准工作的装置。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种电容型设备相对介损测试带电检测装置，包括相互连接的标准信号发生器和相对介损测量装置；标准信号发生器包括依次连接的参考时钟、相位累加器、波形ROM、数模转换器和低通滤波器；相对介损测量装置包括相互连接的数据采集模块和锁相倍频电路；标准信号发生器用于输出标准电流电压信号，相对介损测量装置作为标准表用于计算信号的相位差，以获取介损测量值。在上述的电容型设备相对介损测试带电检测装置中，相位累加器包括一个N位加法器和一个N位寄存器。在上述的电容型设备相对介损测试带电检测装置中，数据采集模块包括测量信号采集电路、信号调理模块和A/D转换模块。本技术的有益效果为：有助于提高介损测试仪量值传递的准确性和一致性；能同时满足高效地、批量地对电容型设备相对介损进行可靠性检测。结构简单，便于操控，容易实现，可以快速配置完成投入测试。而且，对场地要求较低，适应强，可适用于长距离通信检测，能方便地重组系统，可扩展性好。附图说明图1为本技术一个实施例相对介质损耗带电检测仪量值溯源图；图2为本技术一个实施例相对介损标准装置设计原理图；图3为本技术一个实施例相对介质损耗及电容测试仪结构图；图4为本技术一个实施例DDS功能结构图；图5为本技术一个实施例系统整体框图。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式进行详细描述。本实施例一种电容型设备相对介损测试带电检测装置的原理是通过改变输入电压和输出电流的幅值比和相位差来模拟电容型设备的电容量和介质损耗因数。具有设计合理，操作便利，溯源方便，利用该原理可以实现对介质损耗测试仪的主要测量功能（电容量和介质损耗因数）进行合理高效的校准工作。具体技术方案如下：一种电容型设备相对介损测试带电检测装置，包括标准信号发生器和相对介损测量装置。直接数字频率合成（DDS）技术是于1971年3月，Tierney，Rader和Gold提出的以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理，具有诸多优点。有鉴于此，标准信号发生器拟基于DDS技术，完成高精度信号发生器的研制，其工作原理为:采用的全数字频率合成技术，主要由参考时钟，相位累加器，波形ROM，数模转换器（DAC），低通滤波器(LPF)五部分组成。DDS频率合成原理为：根据时域采样定理理论得到，对一个带宽在（0，2fc）范围内的波形以1fc的时间间隔采样，采样得到的为该信号的阶梯波形，然后将该阶梯波形通过一个理想低通滤波器（LowPassFilter,LPF）平滑滤波，得到所需要的信号波形。由于对电容型设备相对介损带电测试过程中，存在有较强的电磁干扰同时试验电源带有高次谐波，以西林电桥法为代表的传统模拟测量方法，会引起测量误差较大，不能很好满足测量需求。为避免干扰影响，减小测量误差，数字化测量方法得到了广泛的应用。因此，提出基于谐波分析法，设计数字化相对介损测量装置，考虑到谐波幅值大小直接影响因谐波引起的误差，通过降低信号中谐波的含量的来减小谐波对相角测量的影响。相对介损测量装置从硬件电路和软件处理方法两个方面进行设计，以保证电容型设备相对介损标准装置的准确性。为了实现相对介损测量装置的设计要求，拟设计以数字信号处理器为系统控制核心的测量系统，利用其数字处理和控制功能完成整个测量功能。包括信号采集电路、信号调理电路及AD转换电路组成的数据采集模块，锁相倍频电路。考虑到介质损耗测量属于高电压、微电流、高精度的测量，因此，抗干扰措施必不可少。选择A/D器件时需要考虑一些因素，如A/D转换器的分辨率、A/D转换速率以及A/D转换器的工作电压和基准电压等。具体实施时，按照“GBT1409-2006”中介损因数的规定：介损角为绝缘材料作为介质的电容器上所施加的电压与由此而产生的电流之间的相位差的余角，而介质损耗因数为介损角的正切值。可知，介损因数与实测信号中的电流、电压向量息息相关，电流、电压量作为量值传递的两个基本量。项目组拟采用电流、电压为相对介损测量的两个标准溯源参量。按照图1所示溯源图进行量值溯源。如图2所示，电容型设备相对介损测试带电检测装置的计量标准由标准信号发生器和相对介损测量装置两部分组成。其中作为标准源的信号发生器用于输出标准的电流电压信号，而作为标准表的相对介损测量装置计算信号的相位差，获得准确的介损测量值。如图3所示，相对介质损耗及电容测试仪是用于测量电容型电压互感器、耦合电容器、变压器套管、电流互感器套管以及容性设备介质损耗因数和电容量的设备。如图4所示，基于DDS技术，完成高精度信号发生器的研制，其工作原理为:采用的全数字频率合成技术，主要由参考时钟，相位累加器，波形ROM，数模转换器（DAC），低通滤波器(LPF)五部分组成。如图5所示，为了实现相对介损标准装置设计要求，拟设计以数字信号处理器为系统控制核心的测量系统，利用其数字处理和控制功能完成整个测量功能。包括信号采集电路、信号调理电路及A/D转换电路组成的数据采集模块，锁相倍频电路。应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。虽然以上结合附图描述了本技术的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本技术的原理和实质。本技术的范围仅由所附权利要求书限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容型设备相对介损测试带电检测装置，其特征是，包括相互连接的标准信号发生器和相对介损测量装置；标准信号发生器包括依次连接的参考时钟、相位累加器、波形ROM、数模转换器和低通滤波器；相对介损测量装置包括相互连接的数据采集模块和锁相倍频电路；标准信号发生器用于输出标准电流电压信号，相对介损测量装置作为标准表用于计算信号的相位差，以获取介损测量值。

【技术特征摘要】
1.一种电容型设备相对介损测试带电检测装置，其特征是，包括相互连接的标准信号发生器和相对介损测量装置；标准信号发生器包括依次连接的参考时钟、相位累加器、波形ROM、数模转换器和低通滤波器；相对介损测量装置包括相互连接的数据采集模块和锁相倍频电路；标准信号发生器用于输出标准电流电压信号，相对介损测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文彬，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42