一种用于局放测试的相频追踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于局放测试的相频追踪装置，包括相频采集模块和相频追踪模块，相频采集模块用于局部放电测试点的相频采集；相频追踪模块用于对相频采集模块采集的关于局部放电测试点的相频数据进行信号处理；相频采集模块通过无线通信方式与相频追踪模块信号连接。本发明专利技术工作过程如下：相频采集模块检测局部放电测试点的频率相位信息，并将频率相位信息通过无线通信的方式传输至相频追踪模块。本发明专利技术解决了加压处与检测点较远，从而无法得到频率和相位信息的问题，其次，通过施密特触发器，解决了普通模数转换电路中，过零处可能会出现电平持续现象，使得相频信息获取更精准。

A phase frequency tracking device for local discharge testing

The invention discloses a phase frequency tracking device for local discharge testing, including phase frequency acquisition module and phase frequency tracking module. Phase frequency acquisition module is used for phase frequency acquisition of partial discharge test points, and phase frequency tracking module is used to signal phase frequency data on partial discharge test points collected by phase frequency acquisition module. The frequency acquisition module is connected with the phase frequency tracking module signal through wireless communication mode. The working process of the invention is as follows: the phase frequency acquisition module detects the frequency phase information of the partial discharge test point, and transfers the frequency phase information to the phase frequency tracking module through the wireless communication mode. The invention solves the problem that the pressure is far away from the detection point, thus the frequency and phase information can not be obtained. Secondly, through the Schmidt trigger, the level continuity phenomenon may appear in the ordinary analog digital conversion circuit, which makes the acquisition of phase frequency information more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于局放测试的相频追踪装置
本专利技术涉及信号发生器领域，更具体地，涉及一种用于局放测试的相频追踪装置。
技术介绍
对于新设计和制造的高压电气设备，通过局部放电测量可以及时发现绝缘中的薄弱环节，防止设计与制造工艺上的差错及材料的使用不当。局部放电测试是鉴别产品绝缘或设备运行可靠性的一种重要方法。它能发现耐压试验无法发现的设备缺陷。局部放电测试是当前电力设备试验的重要项目之一。由于电力设备绝缘介质的局部放电和设备本身的运行电压波形存在着相位关系，在对其进行局放测试时，必须获取与运行电压频率相位一致波形作为参考（称为同步信号），才能准确诊断局部放电的真实情况。但是在例如电缆、GIS（GASINSULATEDSWITCHGEAR，气体绝缘全封闭组合电器）设备等交接时的局部放电测试中，所测设备并不存在运行电压，局放测试是和交流耐压试验一起进行的。此时能够引起局部放电的电压为这些设备交流耐压试验的电压。由于现场环境的影响，交流耐压装置一般都采用谐振的原理进行耐压试验，但谐振电压的频率和相位一般会随着耐压装置的不同而发生改变，要得到同步信号需要在加压处通过分压来获取。但由于局放检测点与加压处距离较远，实际试验时很难通过接线方式来得到分压，从而无法得到频率和相位信息。
技术实现思路
本专利技术克服了上述现有的局部放电测试的缺陷，提供了一种新的用于局放测试的相频追踪装置，能对局放测试电的信号进行跟踪，产生同频同相的信号。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种用于局放测试的相频追踪装置，包括相频采集模块和相频追踪模块，其中，所述的相频采集模块用于局部放电测试点的相频采集；所述的相频追踪模块用于对相频采集模块采集的关于局部放电测试点的相频数据进行信号处理；所述的相频采集模块通过无线通信方式与相频追踪模块信号连接。本专利技术工作过程如下：相频采集模块检测局部放电测试点的频率相位信息，并将频率相位信息通过无线通信的方式传输至相频追踪模块。在一种优选的方案中，所述的相频采集模块包括分压电路、低通滤波器、施密特触发器、第一微处理器、第一计数芯片和第一无线通信模块，其中，所述的分压电路的信号输入端作为相频采集模块的输入端，所述的分压电路的信号输入端与局部放电测试点电连接；所述的分压电路的信号输出端与低通滤波器的信号输入端电连接；所述的低通滤波器的信号输出端与施密特触发器的输入端电连接；所述的施密特触发器的输出端与第一微处理器的第一输入端电连接；所述的第一微处理器的第二输入端与第一计数芯片的信号输出端电连接；所述的第一微处理器的输出端与第一无线通信模块的信号输入端电连接；第一无线通信模块的发射端作为相频采集模块的输出端。本优选方案中，模拟信号通过ADC时在过零处可能会出现电平持续现象，导致相频的获取不准确。通过施密特触发器对信号进行模数转换，可以保证在触发的瞬间能够有陡变的上升沿和下降沿，并通过抓取上升下降沿来获取初相位和频率，对相频的获取更加准确。在一种优选的方案中，所述的相频追踪模块包括第二无线通信模块、第二微处理器、第二计数芯片、第二程序模块和数模芯片，其中，所述的第二无线通信模块的信号的接收端作为相频追踪模块的输入端，第二无线通信模块的输出端与第二微处理器的第一输入端电连接；所述的第二微处理器的第二输入端与第二计数芯片的输出端电连接；所述的第二微处理器的输出端与数模芯片的输入端电连接；数模芯片的输出端作为相频追踪模块的输出端；所述的第二程序模块存储在第二微处理器，所述的第二程序模块被第二微处理器执行时包括以下步骤：S1.启动第二计数芯片，开始计数；S2.进行延时修正模式，令相频采集模块与相频追踪模块两者时钟同步；S3.通过第二无线通信模块发出控制信号，启动相频采集模块；S4.相频追踪模块接收相频采集模块的关于局部放电测试点的相频数据；S5.相频追踪模块对局部放电测试点的相频数据进行信号处理，得到局部放电测试点的频率数据和相位数据，实现对局部放电测试点的相频追踪。在一种优选的方案中，所述的无线通信方式是4G通信或者Wifi通信。本优选方案中，对于GIS局放测试，由于加压处和测试点距离较短，采用WiFi方式进行通信；对于电缆局放测试，由于加压处和测试点距离较长，则采用4G通信。在一种优选的方案中，所述的S2包括以下流程：S2.1：记录第二计数芯片的计数，设为N1；S2.2：通过第二无线通信模块发出指令，命令相频采集模块收到指令后，对相频追踪模块发出收到信号；S2.3：相频追踪模块收到相频采集模块发出的收到信号时，记录第二计数芯片的计数，设为N2；S2.4：延时时间设为N，所述的N通过下式进行表示：N=0.5*（N2-N1）；S2.5：根据延时时间N设置同步修正指令，令相频采集模块与相频追踪模块两者时钟同步。在一种优选的方案中，，所述的相频采集模块还包括第一程序模块，所述的第一程序模块存储在第一微处理器，所述的第一程序模块被第一微处理器执行时包括以下步骤：A1：当收到相频追踪模块的S2.1指令后，通过第一无线通信模块将带有N1的回复指令发送至第二无线通信模块；A2：相频采集模块通过局部放电测试点的信号触发施密特触发器得到上升沿和下降沿；A3：第一微处理器根据施密特触发器的采集数据计算出局部放电测试点的相频数据，所述的相频数据包括频率数据和初步相位数据；A4：通过第一无线模块将局部放电测试点的相频数据发送至相频追踪模块。在一种优选的方案中，所述的A3包括以下流程：A3.1：通过第一计数芯片，得到施密特触发器的上下沿的计数差，设为t；A3.2：通过技术差t得到角频率ω，所述的角频率ω通过下式表达：ω=2π/2t；A3.3：时间t1通过下式表达：t1=Nc*μ其中，所述的Nc为施密特触发器触发时，第一计数芯片的计数值；所述的μ为第一计数芯片的技术周期；A3.4：所述的初步相位ρ通过下式求取：Vc=Vm*sin（ωt1+ρ）其中，所述的Vm是局部放电测试点的信号电压幅值；所述的Vc是施密特触发器触发时的电压值。在一种优选的方案中，所述的S5包括以下内容：当相频追踪模块接收相频采集模块的关于局部放电测试点的相频数据时，设第二计数芯片的技术为N3，基于信号的周期性，得到局部放电测试点信号的下个周期的触发时刻的计数值S，所述的T通过下式进行表达：S=D-N3-0.5*（N2-N1）+D’式中，所述的D是第一计数芯片设定的计数周期值，所述的D’通过下式进行表达：若D-N3-0.5*（N2-N1）＞0，则D’=0；若D-N3-0.5*（N2-N1）≤0，则D’=D，即D’是第一计数芯片设定的计数周期值；相频追踪模块通过D得到最终频率信息，实现对局部放电测试点的相频信息的追踪。本优选方案中，由于可能存在D-N3-0.5*（N2-N1）≤0的情况存在，因此需要增加D’。局部放电测试点的信号为周期性信号，当D-N3-0.5*（N2-N1）≤0发生，只需要多增加一个计数周期，则两者的相频信息必然是相同的。在一种优选的方案中，所述的施密特触发器电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一NPN三级管、第二NPN三极管、第三NPN三极管、PNP三极管，其中，所述的第一电阻的一端作为施密特触发器电路的输入端，第一电阻的另一端与第一NP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于局放测试的相频追踪装置，其特征在于，包括相频采集模块和相频追踪模块，其中，所述的相频采集模块用于局部放电测试点的相频采集；所述的相频追踪模块用于对相频采集模块采集的关于局部放电测试点的相频数据进行信号处理；所述的相频采集模块通过无线通信方式与相频追踪模块信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于局放测试的相频追踪装置，其特征在于，包括相频采集模块和相频追踪模块，其中，所述的相频采集模块用于局部放电测试点的相频采集；所述的相频追踪模块用于对相频采集模块采集的关于局部放电测试点的相频数据进行信号处理；所述的相频采集模块通过无线通信方式与相频追踪模块信号连接。2.根据权利要求1所述的相频追踪装置，其特征在于，所述的相频采集模块包括分压电路、低通滤波器、施密特触发器、第一微处理器、第一计数芯片和第一无线通信模块，其中，所述的分压电路的信号输入端作为相频采集模块的输入端，所述的分压电路的信号输入端与局部放电测试点电连接；所述的分压电路的信号输出端与低通滤波器的信号输入端电连接；所述的低通滤波器的信号输出端与施密特触发器的输入端电连接；所述的施密特触发器的输出端与第一微处理器的第一输入端电连接；所述的第一微处理器的第二输入端与第一计数芯片的信号输出端电连接；所述的第一微处理器的输出端与第一无线通信模块的信号输入端电连接；第一无线通信模块的发射端作为相频采集模块的输出端。3.根据权利要求2所述的相频追踪装置，其特征在于，所述的相频追踪模块包括第二无线通信模块、第二微处理器、第二计数芯片、第二程序模块和数模芯片，其中，所述的第二无线通信模块的信号的接收端作为相频追踪模块的输入端，第二无线通信模块的输出端与第二微处理器的第一输入端电连接；所述的第二微处理器的第二输入端与第二计数芯片的输出端电连接；所述的第二微处理器的输出端与数模芯片的输入端电连接；数模芯片的输出端作为相频追踪模块的输出端；所述的第二程序模块存储在第二微处理器，所述的第二程序模块被第二微处理器执行时包括以下步骤：S1.启动第二计数芯片，开始计数；S2.进行延时修正模式，令相频采集模块与相频追踪模块两者时钟同步；S3.通过第二无线通信模块发出控制信号，启动相频采集模块；S4.相频追踪模块接收相频采集模块的关于局部放电测试点的相频数据；S5.相频追踪模块对局部放电测试点的相频数据进行信号处理，得到局部放电测试点的频率数据和相位数据，实现对局部放电测试点的相频追踪。4.根据权利要求3所述的相频追踪装置，其特征在于，所述的S2包括以下流程：S2.1：记录第二计数芯片的计数，设为N1；S2.2：通过第二无线通信模块发出指令，命令相频采集模块收到指令后，对相频追踪模块发出收到信号；S2.3：相频追踪模块收到相频采集模块发出的收到信号时，记录第二计数芯片的计数，设为N2；S2.4：延时时间设为N，所述的N通过下式进行表示：N=0.5*（N2-N1）；S2.5：根据延时时间N设置同步修正指令，令相频采集模块与相频追踪模块两者时钟同步。5.根据权利要求4所述的相频追踪装置，其特征在于，所述的相频采集模块还包括第一程序模块，所述的第一程序模块存储在第一微处理器，所述的第一程序模块被第一微处理器执行时包括以下步骤：A1：当收到相频追踪模块的S2.1指令后，通过第一无线通信模块将带有N1的回复指令发送至第二无线通信模块；A2：相频采集模块通过局部放电测试点的信号触发施密特触发器得到上升沿和下降沿；A3：第一微处理器根据施密特触发器的采集数据计算出局部放电测试点的相频数据，所述的相频数据包括频率数据和初步相位数据；A4：通过第一无线模块将局部放电测试点的相频数据发送至相频追踪模块。6.根据权利要求5所述的相频追踪装置，其特征在于，所述的A3包括以下流程：A...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐琪，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44