本发明专利技术涉及电力设备状态检测与故障诊断研究、应用领域，具体涉及一种变电站电气设备状态的无线测量仪器，包括测试系统主机和电流测试手持终端，所述测试系统主机和电流测试手持终端通过无线通信进行连接，所述测试系统主机和电流测试手持终端通过主载频自适应通信模块终端载频自适应通信模块实现无线同通信连接，本发明专利技术基于原子同步原理的无缆化无功补偿电容测量技术，结构简单、移动便捷、测量准确，摆脱了传统测量系统需拆线布线测量的束缚，丰富了检测手段，提升了检测效，促进了电容值测量技术的跨越式发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力设备状态检测与故障诊断研究、应用领域，具体设及一种变电站 电气设备状态的无线测量仪器。
技术介绍
变电站内的设备众多，所占比例最多的设备类型是容性设备，通常可达全站一次 设备40%~50%，主要包括电流互感器(CT)、套管、禪合电容器、电容式电压互感器(CVT) 等。容性设备的绝缘故障不仅影响整座变电站的安全运行;甚至可能导致发生不可估量的 电网安全事故事件，进而影响供电可靠性及电网主设备的安全稳定运行。目前，测量、判断运行中容性设备状态的主要手段仍然是W预防性试验为主，在结 合无功补偿电容、滤波电容运行技术规范的基础上定期测量容性设备的无功补偿电容值。 此类测量对保障电网安全、健康、经济运行起到重要的作用。然而，种类庞杂、数量繁多的无 功补偿电容也导致其测量任务艰巨，故亟待提高无功补偿电容测量的技术水平、工作效率。 近年来，虽已在提高测量仪器的自动化水平方面提出了大量方法，却未能足够关 注测试过程中拖拽电缆所徒增的负担和滋生的隐患。所推陈出新的仪器依然需要通过电缆 连接主机，并经电流测量错进行测量。现场测试时，电流错操作人员、主控测试人往复呼唱， 过程繁琐；而当电流错操作人员携带电缆穿梭十余层的直流站滤波电容阵列上时，极易因 拉线失稳导致测试电缆磨损、电流错坠落，甚至人员跌落等隐患。鉴于此，现场作业班组对 操作轻便测试仪器的渴求，更胜于功能繁多但使用复杂的智能仪器。电力生产中的错形电流互感器是实现无线测试无功补偿电容器电容量的基本装 备，其原理如图1所示。在图1中，电容器Ci、C2并联，单独测量其电容值时，一般是将它们之间 的连接线拆除，再W电容表进行测量。而实现不拆线的测量，则可W先将整套电容器组加载 至一定频率的电压相量U，再W错形电流互感器测量流过电容器组中某电容器Cx的电流相 量I。此时，流过电容器电流与两端电压的关系是1 = 2村'CxU，进而由此求解被测电容器的电 容值：可见测量电容量可进一步转化为对电压相量和分支电流相量的测量，并可实现不 拆线测量电容器的电容量，前提是准确地测量出施加的电压相量及流过被测电容器的分支 电流相量。当然，电容器并非纯电容，在其介损较大时套用上述公式计算会导致测量误差。 实际上，在已有测量仪器的运算软件设计过程中，均会针对介损值的影响而建立电容器的 阻容模型;并运用信号处理方法求解电容值。[000引但是，实现无线缆化测量无功补偿电容的前提在于确保实时同步无线缆化的电压 相量和电流相量，并W此测算电压相量和电流向量的相位差。然而，一方面，电容值测量电 压信号相位和电流信号相位的精度要求高达1(Γ8秒.另一方面，一般的无线通信技术或GPS 授时的同步精度仅能达到1(Γ7秒，显然无法满足无线缆化同步的精度要求。 原子钟的原子频率能够w原子能级跃迁吸收或发射的电磁波的频率作基准频率 而精密计时，忍片级原子钟同步技术的时间精度可达?(Γ?ι秒，适用于解决无线缆化测量的 同步难题。具体应用时，系统可首先对主机和测量错表的原子钟进行对准同步，之后主机、 测量错表分别将已对准的高精度原子钟作为时标，进而实现主机测试电压与错表测量电流 的无线缆化同步。系统开机或复位的时候主机和测量错表的原子钟通过激光同步电路对准 时标。 鉴于上述问题已影响到容性设备电容测量技术的科学进步，阻碍了容性设备状态 检测的效率提升，故有必要研制一种基于原子钟同步技术的变电站内容性设备运行状态的 测量设备。
技术实现思路
本专利技术的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种无线精准测量的变电站电 气设备状态的无线测量仪器，为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下： -种变电站电气设备状态的无线测量仪器，其特征在于:包括测试系统主机（1)和 电流测试手持终端(2)，所述测试系统主机（1)和电流测试手持终端(2)通过无线通信进行 连接。 所述测试系统主机（1)包括主载频自适应通信模块（101)、主机同步模块（102)、主 机主板（103)、变频恒压输出器（104)和主机触摸屏（105)，所述电流测试手持终端(2)包括 错形电流传感器(201)、终端同步模块(202)、终端机主板(203)、终端载频自适应通信模块 (204)和终端触摸屏(205);所述错形电流传感器(201)采集电容器的电流和电压分支向量依次通过终端机主 板(203)、终端载频自适应通信模块(204)发送至主载频自适应通信模块（101)并通过终端 触摸屏(205)显示通信状态和测量结果，所述终端同步模块(202)为终端机主板(203)、终端 载频自适应通信模块(204)提供同步时钟信号；所述主载频自适应通信模块（101)接收来自终端载频自适应通信模块(204)检测 的电压相量和电流相量依次通过主机主板（103)、变频恒压输出器（104)进行处理并在主机 触摸屏（105)显示测量结果和控制命令，所述主机同步模块（102)为主机主板（103)和载频 自适应通信模块(101)提供同步时钟信号。 优选地，所述主机同步模块（102)包括主原子钟和主激光同步器，所述主原子钟和 主激光同步器都分别与主机主板（103)进行通信连接，所述终端同步模块(202)包括终端原 子钟和终端激光同步器，所述终端原子钟和终端激光同步器都分别与终端机主板(203)进 行通信连接。 优选地，主机主板（103)和终端机主板（203)都采用时钟频率为200Μ化的DSP-TMS320VC55X信号处理器忍片。 优选地，主原子钟和终端原子钟都采用SA45S忍片，所述主激光同步器和终端激光 同步器采用AD500激光器件或SPLPL90激光器件。 优选地，所述主载频自适应通信模块（101)和终端载频自适应通信模块(204)采用 BTS系列的收发信机单元(TRX)。 优选地，所述错形电流传感器（201)采用零磁通电流传感，W提高电流测量的精 度、线性度，降低失真率。 优选地，所述主机主板103和终端机主板203通过直接数字式频率合成实现基准时 钟实现无线同步 综上所述，本专利技术由于采用了W上技术方案，本专利技术具有如下有益效果：第一，本专利技术结构简单、移动便捷、测量准确，摆脱了传统测量系统需拆线布线测 量的束缚，丰富了检测手段，提升了检测效能。第二，本专利技术基于原子同步原理的无缆化无功补偿电容测量技术，彻底扭转了变 电站容性设备的电容值测量任务重、效率低及不安全等被动局面，促进了电容值测量技术 的跨越式发展。第Ξ，本专利技术将整套电容器组加载至一定频率的电压相量化）、W错形电流互感器 测量其中某电容器的电流相量（I)后测量及求解其电容值，进而打破了传统测量方法需要 停电拆线的技术瓶颈。第四，本专利技术率先运用了原子钟同步原理测量电容器电容值的方法，在对测量信 号做数字滤波处理后抑制了工频及噪声对测量的影响，进而满足了试验人员对无线精准测 量的迫切需求。第五，本专利技术运用了原子钟中原子能级跃迁吸收或发射的电磁波频率作基准频率 而能精密计时的技术，一举攻克了传统测量中无线通信技术(或GPS授时）的同步精度仅达 1(Γ7秒的应用难题，提升其精度至满足电容值测量电压信号相位和电流信号相位所要求的 1〇-11 秒。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实例或现有技术中的技术方案，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变电站电气设备状态的无线测量仪器，其特征在于：包括测试系统主机(1)和电流测试手持终端(2)，所述测试系统主机(1)和电流测试手持终端(2)通过无线通信进行连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕泽承，张炜，吴秋莉，郭丽娟，邬蓉蓉，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45
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