一种适用于测量电弧电压的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种适用于测量电弧电压的试验装置，该装置第一分压器的输入端、第二分压器的输入端和电流互感器的输入端连接电弧发生装置；第一分压器的输出端和第二分压器的输出端连接电弧电压提取电路的输入端；电流互感器的输出端、电弧电压提取电路的输出端连接信号调理电路的输入端；信号调理电路的输出端连接A/D信号转换电路的输入端；A/D信号转换电路的输出端、电源转换电路连接DSP控制芯片的输入端；DSP控制芯片的输出端通过信号发送与接收电路连接计算机的输入端。本试验装置结构简单，操作方便，可以实时测量开断电流和电弧电压波形的信号进行测试。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于测量电弧电压的试验装置
本技术属于电力系统控制
，具体涉及一种适用于测量电弧电压的试验装置。
技术介绍
高压断路器是发电厂、变电所中最重要的控制和保护设备，是作为绝缘和灭弧的装置。正常运行时，根据电力系统运行的需要，将部分或全部电气设备，以及部分或全部线路投入或退出运行，起控制作用。当电力系统某一部分发生故障时，它和保护装置、自动装置相配合，将故障部分从系统中迅速切除，减少停电范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行，起保护作用。高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。电弧电压的测量是分析高压断路器开断过程，准确计算燃弧时间的有效手段。由于高压断路器电弧电压较低，成功开断电流后断口两端电压相差较大，测量困难极大。因此，针对高电压大电流实际测试现场，设计开发出一套高压断路器电弧电压测试系统，是当前高压断路器试验中急需解决的重点。实现高压断路器电弧电压波形的测量，可以为断路器产品设计人员提供大量的参考信息，这些信息可以作为改进断路器产品设计的直接依据，并且有助于了解断路器的开断性能。根据实测的燃弧时间和开断电流，可以估计断路器产品的电寿命，也可以作为建立电弧物理模型的数据来源。随着智能电网的发展，高压断路器的诊断技术已经成为智能电网建设中一个必不可少的组成部分。目前，关于高压断路器电寿命计算的理论方法已经比较成熟，但真正实现电寿命在线监测的装置还未有过相关报道。这样就需要以离线方式来取得各种信息，经过科学综合分析与计算，掌握设备的当前状况和寿命期望，它是实现电力设备状态维修的基础和前提。因此，有必要设计一套电弧电压测试系统，通过对电弧电压和开断电流波形的测量，从而准确地计算出燃弧时间显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出一种适用于测量电弧电压的试验装置。一种适用于测量电弧电压的试验装置，包括信号提取检测单元和监控单元；所述信号提取检测单元，包括：第一分压器、第二分压器、电流互感器、电弧电压提取电路、信号调理电路、A/D信号转换电路、DSP控制芯片和电源转换电路；所述监控单元，为信号发送与接收电路；所述的第一分压器的输入端、第二分压器的输入端和电流互感器的输入端连接电弧发生装置；所述第一分压器的输出端和第二分压器的输出端连接电弧电压提取电路的输入端；所述电流互感器的输出端、电弧电压提取电路的输出端连接信号调理电路的输入端；所述信号调理电路的输出端连接A/D信号转换电路的输入端；所述A/D信号转换电路的输出端、电源转换电路连接DSP控制芯片的输入端；所述DSP控制芯片的输出端通过信号发送与接收电路连接计算机的输入端。所述的电弧电压提取电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管和第一运算放大器；所述第二电阻的一端连接第一分压器的接线端口，所述第二电阻的另一端与第一二极管的正极、第二二极管的负极、第四电阻的一端连接，所述第三电阻的一端连接第二分压器的接线端口，所述第三电阻的另一端与第一二极管的负极、第二二极管的正极、第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端、第一电阻的一端与第一运算放大器负极连接，所述第五电阻的另一端、第六电阻的一端与第一运算放大器正极连接，所述第六电阻的另一端与地连接，所述第一电阻的另一端与第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端连接信号调理电路的输入端，所述第一运算放大器的上端与电源正极、第一电容一端、第二电容一端连接，所述第一电容的另一端、第二电容的另一端与地连接，所述第一运算放大器的下端与电源源极、第三电容一端、第四电容一端连接，所述第三电容的另一端、第四电容的另一端与地连接。所述的信号调理电路，包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第二运算放大器；所述第五电容的一端与信号输入端连接，所述第五电容另一端与第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与第二运算放大器负极、第二运算放大器的上端、第一可变电阻的一端连接，所述第七电阻的一端与电源连接，所述第七电阻的另一端与第八电阻的一端、第二运算放大器正极连接，所述第八电阻的另一端与地连接，所述第二运算放大器的下端与电源连接，所述第二运算放大器输出端与第十电阻的另一端、第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端与信号输出端连接，所述第六电容的一端、第七电容的一端与电源连接，所述第六电容的另一端、第七电容的另一端与地连接。本技术的有益效果：本技术提出一种适用于测量电弧电压的试验装置，与现有的对开断电流和电弧电压分开进行测试相比，本试验装置结构简单，操作方便，并且可以实时测量开断电流和电弧电压波形的信号进行测试。首先在本试验中对电气量的信号检测较为简单，通过分压器和电流互感器对电弧电压和开断电流进行检测，然后利用信号测试装置将信号传送至DSP控制芯片中；其次是操作比较简单，只需对电气量进行检测完通过信号测试装置将信号传送至DSP中，再利用DSP的软件操作对电弧电压进行判定测量，然后将其信号传送至计算机中并在显示器中进行显示；最后是可以同步测量电弧电压与开断电流，提高精确度。附图说明图1为本技术具体实施方式中适用于测量电弧电压的试验装置的结构框图；图2为本技术具体实施方式中电弧电压提取电路的电路图；图3为本技术具体实施方式中信号调理电路的电路图；图4为本技术具体实施方式中A/D信号转换电路与DSP控制芯片的连接电路图；图5为本技术具体实施方式中信号发送与接收电路的电路图；图6为本技术具体实施方式中电源转换电路的电路图；图7为本技术具体实施方式中DSP控制芯片中的数据存储器电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。一种适用于测量电弧电压的试验装置，如图1所示，包括信号提取检测单元和监控单元；所述信号提取检测单元，包括：第一分压器、第二分压器、电流互感器、电弧电压提取电路、信号调理电路、A/D信号转换电路、DSP控制芯片和电源转换电路；所述监控单元，为信号发送与接收电路；所述的第一分压器的输入端、第二分压器的输入端和电流互感器的输入端连接电弧发生装置；所述第一分压器的输出端和第二分压器的输出端连接电弧电压提取电路的输入端；所述电流互感器的输出端、电弧电压提取电路的输出端连接信号调理电路的输入端；所述信号调理电路的输出端连接A/D信号转换电路的输入端；所述A/D信号转换电路的输出端、电源转换电路连接DSP控制芯片的输入端；所述DSP控制芯片的输出端通过信号发送与接收电路连接计算机的输入端。所述的电弧电压提取电路，如图2所示，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第一运算放大器A1；所述第二电阻R2的一端连接第一分压器的接线端口J1，所述第二电阻R2的另一端与第一二极管D1的正极、第二二极管D2的负极、第四电阻R4的一端连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于测量电弧电压的试验装置，其特征在于，包括信号提取检测单元和监控单元；所述信号提取检测单元，包括：第一分压器、第二分压器、电流互感器、电弧电压提取电路、信号调理电路、A/D信号转换电路、DSP控制芯片和电源转换电路；所述监控单元，为信号发送与接收电路；所述的第一分压器的输入端、第二分压器的输入端和电流互感器的输入端连接电弧发生装置；所述第一分压器的输出端和第二分压器的输出端连接电弧电压提取电路的输入端；所述电流互感器的输出端、电弧电压提取电路的输出端连接信号调理电路的输入端；所述信号调理电路的输出端连接A/D信号转换电路的输入端；所述A/D信号转换电路的输出端、电源转换电路连接DSP控制芯片的输入端；所述DSP控制芯片的输出端通过信号发送与接收电路连接计算机的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种适用于测量电弧电压的试验装置，其特征在于，包括信号提取检测单元和监控单元；所述信号提取检测单元，包括：第一分压器、第二分压器、电流互感器、电弧电压提取电路、信号调理电路、A/D信号转换电路、DSP控制芯片和电源转换电路；所述监控单元，为信号发送与接收电路；所述的第一分压器的输入端、第二分压器的输入端和电流互感器的输入端连接电弧发生装置；所述第一分压器的输出端和第二分压器的输出端连接电弧电压提取电路的输入端；所述电流互感器的输出端、电弧电压提取电路的输出端连接信号调理电路的输入端；所述信号调理电路的输出端连接A/D信号转换电路的输入端；所述A/D信号转换电路的输出端、电源转换电路连接DSP控制芯片的输入端；所述DSP控制芯片的输出端通过信号发送与接收电路连接计算机的输入端。2.根据权利要求1所述的适用于测量电弧电压的试验装置，其特征在于，所述的电弧电压提取电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管和第一运算放大器；所述第二电阻的一端连接第一分压器的接线端口，所述第二电阻的另一端与第一二极管的正极、第二二极管的负极、第四电阻的一端连接，所述第三电阻的一端连接第二分压器的接线端口，所述第三电阻的另一端与第一二极管的负极、第二二极管的正极、第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋元宇，滕云龙，徐建源，马硕，陈浩然，翟文鹏，王璐，易伟，于高乐，王玉潇，宋怡，吴冠男，闫鸿魁，王超，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21