用于高频传感器的程控式一体化检验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于高频传感器的程控式一体化检验系统,包括控制计算机以及与所述控制计算机相连的控制指令发出模块，其中所述控制计算机输出指令至所述控制指令发出模块，所述控制指令发出模块输出两路控制信号，一路是电路选择模块，另一路是参数设定模块，且所述电路选择模块通过程控式多路开关对多个信号发生电路进行程控选取及切换，所述多个信号发生电路通过标准化接口连接至测量回路，所述测量回路通过采集系统与所述控制计算机相连。本发明专利技术实现了超宽范围内任意放电量的计算机程控式自动校准，提高了局部放电在放电量校准的准确性，并显著提高了工作效率。

Program-controlled integrated inspection system for high frequency sensors

The invention relates to a program controlled integrated inspection system for high frequency sensors, which includes a control computer and a control instruction issuing module connected with the control computer, in which the control computer output instruction is sent to the control instruction to issue a module, and the control means that the sending module outputs two control signals, The circuit is a circuit selection module and the other is a parameter setting module. The circuit selection module is programmed to select and switch multiple signal generator circuits through a program controlled multiplexer. The multiple signal generator circuits are connected to the measurement circuit through a standardized interface. The measurement loop is controlled by the acquisition system and the control system. The computer is connected. The invention realizes automatic program control calibration of the computer with arbitrary discharge in the ultra wide range, improves the accuracy of the partial discharge in the calibration of the discharge, and greatly improves the working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
用于高频传感器的程控式一体化检验系统
本专利技术涉及输变电设备的
，尤其是指一种用于高频传感器的程控式一体化检验系统。
技术介绍
局部放电高频电流传感器(以下简称“高频传感器”)是目前高压设备局部放电带电检测及在线监测中常用的测量传感器，对高频传感器的性能进行准确的比对检验，能够提高局部放电测量灵敏度、抗干扰性能及测量准确度。大量研究结果表明，导致高压电力设备故障的主要原因是绝缘性能的劣化和失效，因此高压电力设备的绝大多数故障最终归结为绝缘性故障。绝缘故障的起因不仅是由于强电场作用和材料缺陷引起的绝缘劣化，而且在设备的运行过程中各种外界因素(机械、热力)和电场的相互作用最终也会演变为绝缘故障。局部放电是造成绝缘劣化的主要原因，也是绝缘劣化的重要表征。因此，对高压电力设备开展有效的局部放电测量，有利于准确掌握设备的绝缘状态、提前获知潜在性的绝缘缺陷，对于提升高压电力设备的状态检修水平具有重要意义。根据测量参数的不同，目前常用的局部放电测量方法大致可分为四种：脉冲电流法、高频电流法、特高频法、超声波法，下面详细介绍这四种局部放电的测量方法。所述脉冲电流法是研究最早、应用最广泛、同时被IEC标准和中国国家标准所认可的方法，它的优点是离线测量灵敏度高，而且可用已知电荷量的脉冲注入校正定量，从而测出放电量。但是，目为了避开无线电干扰，脉冲电流法主要利用局部放电信号频谱中的较低频段部分，一般为数千赫兹至数百千赫兹(1MHz以下频段)，因此信号中包含的信息少，同时抗干扰能力也较差，在应用于在线监测时尤其明显。如果能够在获取尽可能多的放电信息前提下，又能有效地滤除现场的干扰，将非常有利于局部放电的测量和在线监测。基于高频电流法的局部放电检测则是对传统脉冲电流法的有益扩展，该方法利用高速数据采集技术(100MS/s)比较准确地记录较长时间的局部放电信号的脉冲电流波形，利用现代计算机的强大处理能力，根据放电信号与干扰信号在脉冲波形特征和相对于工频试验电压相位的差异来分离放电信号与干扰，进而进行放电的定量、定位与放电模式识别，为故障诊断和维修提供有效的依据。所述特高频法通过天线传感器在特高频频段接收局部放电源向空间辐射的电磁波信号，可以有效避开现场大量存在的低频干扰，具有抗干扰能力强、测量灵敏度高、适合在线监测等优点。所述超声波检测法多在20-200kHz频率范围内检测局部放电产生的振动信号，是一种非侵入式的检测方法，检测系统与高压回路之间没有电气联系，因此超声波法可以从原理上避免电磁信号的影响，具有良好的抗干扰能力和较高的灵敏度。上述特高频法和超声波法无法对放电量进行标定，检测结果无法给出放电量的相关信息，而对局部放电传感器进行准确的比对检验，是提高局部放电测量准确度的重要前提条件。目前对于脉冲电流法、特高频法及超声波法的局部放电测量传感器，均已建立起标准化的性能比对检验系统，但是对于高频传感器，尚缺乏完整的、高准确度的性能比对检验系统，另外，高频电流法的测量频带、测量原理及测试要求与其他局部放电检测方法均存在显著差异，因此亟待提出有效的高频传感器性能比对检验系统。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中局部放电量校准不准确的问题从而提供一种保证局部放电校准准确以及能自动校准的用于高频传感器的程控式一体化检验系统。为解决上述技术问题，本专利技术所述用于高频传感器的程控式一体化检验系统，包括控制计算机以及与所述控制计算机相连的控制指令发出模块，其中所述控制计算机输出指令至所述控制指令发出模块，所述控制指令发出模块输出两路控制信号，一路是电路选择模块，另一路是参数设定模块，且所述电路选择模块通过程控式多路开关对多个信号发生电路进行程控选取及切换，所述多个信号发生电路通过标准化接口连接至测量回路，所述测量回路通过采集系统与所述控制计算机相连。在本专利技术的一个实施例中，所述参数设定模块对各个信号发生电路的输出参数进行自定义设置。在本专利技术的一个实施例中，所述信号发生电路均具备远程控制信号的响应能力，能够在参数设定指令的定义下自动调节输出信号的参数。在本专利技术的一个实施例中，所述多个信号发生电路包括脉冲信号发生电路、高频正弦信号发生电路、工频电流发生电路以及放电比对脉冲发生电路。在本专利技术的一个实施例中，所述测量回路用于测试所述高频传感器的性能，包括多种检验项目：传输阻抗、工频饱和特性、检测频带、线性度、带外干扰的抑制特性以及放电量测试范围。在本专利技术的一个实施例中，所述测量回路包括信号发生器、与所述信号发生器通过同轴信号电缆串接的电阻，其中所述同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入待检测高频传感器，所述高频传感器的输出端连接至示波器。在本专利技术的一个实施例中，所述测量回路包括脉冲发生器、工频电流发生器、与所述脉冲发生器通过第一同轴信号电缆串接的电阻，其中所述第一同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入待检测高频传感器，所述工频电流发生器通过第二同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入所述高频传感器，所述高频传感器的输出端连接至示波器。在本专利技术的一个实施例中，所述测量回路包括信号发生器以及校准器，其中所述信号发生器通过第一同轴信号电缆串接第一电容以及第二电容，所述第一同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入待检测高频传感器且接地，所述校准器包括电源、与所述电源通过第二同轴信号电缆串接的第一电阻，且所述第二同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入所述高频传感器，所述高频传感器的输出端连接至局放仪。在本专利技术的一个实施例中，所述测量回路包括信号发生器、与所述信号发生器通过同轴信号电缆串接的第一电容以及第二电容，所述同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入待检测高频传感器并接地，所述高频传感器的输出端连接至局放仪。在本专利技术的一个实施例中，所述信号发生电路通过所述标准化接口与各检验项目对应的测量回路连接。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的用于高频传感器的程控式一体化检验系统，本专利根据高频传感器性能比对检验的要求，提出了一种用于高频传感器的程控式一体化检验系统，能够在计算机控制下完成高频传感器频率响应特性、传输阻抗、线性度、灵敏度、饱和度以及带外干扰抑制特性的比对检验，能够显著提升检验效率及测量准确度，显著降低人为因素对检验结果的影响。本专利技术完成了不同的测量回路的高度集成及程控式切换，将高频电流传感器传输阻抗、工频饱和特性、检测频带、线性度、带外干扰的抑制特性、放电量测量范围六个比对检验项目对应的测量回路集成于一体，针对不同的检验项目，通过计算机远程控制的方式进行测量回路的选择及自动投切。固化的测量回路能够消除构建临时回路带来的不确定因素，程控式的测量回路选取能够显著提升测试效率并消除人员误操作。本专利技术可以自动获取测量数据，通过内置的测量回路及信号采集模块，系统自动完成信号采集、数据上传及分类保存，而现有测量技术均需通过人工完成数据读取及记录。因此较之现有技术，本系统在计算机程控下自动完成测量数据的获取，能够显著提高测试效率、降低人工误操作。本专利技术通过内置的测量数据分析算法及对被测传感器性能指标的评判依据，系统自动完成测试数据的分析计算，提取能够反映高频电流传感器的指标参数，将提取的指标参数与预设评判依据进行比对，进而得到被测传感器的比对检验结果，避免人工完成测量数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：包括控制计算机以及与所述控制计算机相连的控制指令发出模块，其中所述控制计算机输出指令至所述控制指令发出模块，所述控制指令发出模块输出两路控制信号，一路是电路选择模块，另一路是参数设定模块，且所述电路选择模块通过程控式多路开关对多个信号发生电路进行程控选取及切换，所述多个信号发生电路通过标准化接口连接至测量回路，所述测量回路通过采集系统与所述控制计算机相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：包括控制计算机以及与所述控制计算机相连的控制指令发出模块，其中所述控制计算机输出指令至所述控制指令发出模块，所述控制指令发出模块输出两路控制信号，一路是电路选择模块，另一路是参数设定模块，且所述电路选择模块通过程控式多路开关对多个信号发生电路进行程控选取及切换，所述多个信号发生电路通过标准化接口连接至测量回路，所述测量回路通过采集系统与所述控制计算机相连。2.根据权利要求1所述用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：所述参数设定模块对各个信号发生电路的输出参数进行自定义设置。3.根据权利要求2所述用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：所述信号发生电路均具备远程控制信号的响应能力，能够在参数设定指令的定义下自动调节输出信号的参数。4.根据权利要求1所述用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：所述多个信号发生电路包括脉冲信号发生电路、高频正弦信号发生电路、工频电流发生电路以及放电比对脉冲发生电路。5.根据权利要求1所述用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：所述测量回路用于测试所述高频传感器的性能，包括多种检验项目：传输阻抗、工频饱和特性、检测频带、线性度、带外干扰的抑制特性以及放电量测试范围。6.根据权利要求5所述用于高频传感器的程控式一体化检验系统，其特征在于：所述测量回路包括信号发生器、与所述信号发生器通...

【专利技术属性】
技术研发人员：常文治，弓艳朋，毕建刚，杜非，袁帅，孟楠，杨圆，许渊，是艳杰，吴立远，云峰，王峰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11