一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置，包括第一差分分析模组、第二差分分析模组和第一微处理芯片，所述的第一差分分析模组设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，得到二次侧信号与参考信号之间的相位关系；所述的第二差分分析模组设置在容性电力设备的末屏引下线中，得到关于末屏引下线信号与参考信号之间的相位关系；第一差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第一输入端信号连接；第二差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第二输入端信号连接。本实用新型专利技术通过引入参考信号，使得采集容性电力设备的穿芯结构的电流信号和母线电压信号分别与参考信号进行对比，实现对容性电力设备的高精度绝缘性能分析。

【技术实现步骤摘要】
一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置
本技术涉及电力设备绝缘性能分析领域，更具体地，涉及一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置。
技术介绍
容性电力设备通常采用电容屏均压方式的绝缘结构，对于这种结构，其介质损耗tgδ及电容量参数，可较为灵敏地发现容性电力设备的绝缘缺陷，现行的预防性试验也把上述两个参数作为主要测量对象。在设备的运行过程中实时监测上述两个参数，不但可及时发现运行设备的绝缘缺陷，还可达到延长甚至替代常规预防性试验的目的。在线监测（带电测试）的原理如下图3所示，通过测量末屏电流及电压互感器PT二次电压信号，便可得到其介质损耗及电容量参数。要实现电容型设备介质损耗参数的在线监测，最关键技术是如何准确获得并求取两个工频基波电流信号的相位差。早期所采用的均是建立在模拟信号处理基础上的“过零比较”技术，通过计数器方式获得两个信号的时间差，然后再根据信号周期转换成相位差，该方法对硬件电路的稳定性要求较高，电路自身的漂移、谐波干扰的影响均是难以克服的问题。
技术实现思路
本技术克服了现有的缺陷，提供了一种新的容性电力设备绝缘性能差分测试装置。本技术通过引入参考信号，使得采集容性电力设备的穿芯结构的电流信号和母线电压信号分别与参考信号进行对比，实现对容性电力设备的高精度绝缘性能分析。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置，通过与参考信号进行差分对比，实现对容性电力设备绝缘性能的分析；包括第一差分分析模组、第二差分分析模组和第一微处理芯片，所述的第一差分分析模组设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，得到二次侧信号与参考信号之间的相位关系；所述的第二差分分析模组设置在容性电力设备的末屏引下线中，得到关于末屏引下线信号与参考信号之间的相位关系；第一差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第一输入端信号连接；第二差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第二输入端信号连接。本技术中，通过加入工频的中间电压信号，作为参考信号。然后对二次侧电压和中间电压信号进行对比分析找出其相位关系；再对末屏引下线的电流到电压的转换信号和中间电压信号进行对比分析找出其相位关系，并形成了一种差分电路，差分电路缩短了信号传输的距离。分析出两种相位关系后，输出给第一微处理芯片，并计算二次侧电压和末屏引下线的电流到电压的转换信号的相位关系，从而得到介质损耗及电容量参数。在一种优选的方案中，所述的第一差分分析模组包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、第一模数转换模块、第二微处理芯片和第三微处理芯片，其中，所述的第一电流互感器设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，第一电流互感器的输出端与第一低通滤波电路的输入端电连接；所述的第一低通滤波电路的输出端与第一模数转换模块的第一输入端电连接；所述的第二电流互感器设置在参考信号上，第二电流互感器的输出端与第二低通滤波电路的输入端电连接；所述的第二低通滤波电路的输出端与第一模数转换模块的第二输入端电连接；所述的第一模数转换模块的第一输出端与第二微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第一模数转换模块的第二输出端与第二微处理芯片的第二输入端电连接；所述的第二微处理芯片的输出端与第三微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第一电流互感器的输出端与第三微处理芯片的第二输入端电连接。在一种优选的方案中，所述的第二差分分析模组包括第三电流互感器、第四电流互感器、第三低通滤波电路、第四低通滤波电路、第二模数转换模块、第四微处理芯片和第五微处理芯片，其中，所述的第三电流互感器设置在参考信号上，第三电流互感器的输出端与第三低通滤波电路的输入端电连接；所述的第三低通滤波电路的输出端与第二模数转换模块的第一输入端电连接；所述的第四电流互感器是穿芯结构的电流互感器，第四电流互感器设置在电力设备的末屏引下线中，第四电流互感器的输出端与第四低通滤波电路的输入端电连接；所述的第四低通滤波电路的输出端与第二模数转换模块的第二输入端电连接；所述的第二模数转换模块的第一输出端与第四微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第二模数转换模块的第二输出端与第四微处理芯片的第二输入端电连接；所述的第四微处理芯片的输出端与第五微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第四电流互感器的输出端与第五微处理芯片的第二输入端电连接。本优选方案中，由于电力设备的末屏可通过引下线接地，因此电流互感器采用穿芯结构安装较为方便，且穿芯结构的电流传感器在检测10μA～1000mA的工频电流信号时，相位变换误差均不大于±0.01°（对应tgδ误差相当于0.02%），并且不受环境温度及电磁干扰的影响，从根本上解决了对电力设备末屏电流信号的精确取样问题。在一种优选的方案中，所述的第一差分分析模组还包括第一光纤收发模块，所述的第三微处理芯片的第一输出端与第一光纤收发模块的发送端电连接；所述的第一光纤收发模块的接收端与第一微处理芯片的第一输入端电连接。本优选方案中，通过采用光纤收发模块，避免了电磁干扰和普通导线的安全问题。在一种优选的方案中，所述的第二差分分析模组还包括第二光纤收发模块，所述的第五微处理芯片的输出端与第二光纤收发模块的发送端电连接；所述的第二光纤收发模块的接收端与第一微处理芯片的第二输入端电连接。本优选方案中，通过采用光纤收发模块，避免了电磁干扰和普通导线的安全问题。在一种优选的方案中，所述的容性电力设备绝缘性能差分测试装还包括显示模块，所述的第一微处理芯片的第一输出端与显示模块的输入端电连接。本优选方案中，显示模块将电力设备的介质损耗和电容量参数显示出来，实现人机交互。在一种优选的方案中，所述的容性电力设备绝缘性能差分测试装还包括数据存储器，所述的第一微处理芯片的第二输出端与数据存储器的输入端电连接。本优选方案中，数据存储器将电力设备的介质损耗和电容量参数进行保存，方便进行历史数据统计分析。在一种优选的方案中，所述的容性电力设备绝缘性能差分测试装置还包括电源管理模块，所述的电源管理模块给第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、第三低通滤波电路、第四低通滤波电路、第一模数转换模块、第二模数转换模块、第一微处理芯片、第二微处理芯片、第三微处理芯片、第四微处理芯片和第五微处理芯片进行统一供电。本优选方案中，电源管理模块通过相同的电压进行供电，降低了装置的体积和整体提成本。在一种优选的方案中，所述的第一低通滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器，其中，所述的第一电阻的一端作为第一低通滤波电路的输入端，第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；所述的第二电阻的另一端接地；所述的第一电阻的另一端与第一电容的一端电连接；所述的第一电阻的另一端与第二电容的一端电连接；所述的第一电容的另一端与第三电阻的一端电连接；所述的第三电阻的另一端与第二电容的另一端电连接；所述的第二电容的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；所述的第一电容的另一端与第一运算放大器的输出端电连接，第一运算放大器的输出端作为第一低通滤波电路的输出端；所述的第一运算放大器的同相输入端与第三电容的一端电连接；所述的第三电容的另一端接地；所述的第一运算放大器的同相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置，通过与参考信号进行差分对比，实现对容性电力设备绝缘性能的分析；其特征在于，包括第一差分分析模组、第二差分分析模组和第一微处理芯片，所述的第一差分分析模组设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，得到二次侧信号与参考信号之间的相位关系；所述的第二差分分析模组设置在容性电力设备的末屏引下线中，得到关于末屏引下线信号与参考信号之间的相位关系；第一差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第一输入端信号连接；第二差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第二输入端信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种容性电力设备绝缘性能差分测试装置，通过与参考信号进行差分对比，实现对容性电力设备绝缘性能的分析；其特征在于，包括第一差分分析模组、第二差分分析模组和第一微处理芯片，所述的第一差分分析模组设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，得到二次侧信号与参考信号之间的相位关系；所述的第二差分分析模组设置在容性电力设备的末屏引下线中，得到关于末屏引下线信号与参考信号之间的相位关系；第一差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第一输入端信号连接；第二差分分析模组的输出端与第一微处理芯片的第二输入端信号连接。2.根据权利要求1所述的容性电力设备绝缘性能差分测试装置，其特征在于，所述的第一差分分析模组包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、第一模数转换模块、第二微处理芯片和第三微处理芯片，其中，所述的第一电流互感器设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，第一电流互感器的输出端与第一低通滤波电路的输入端电连接；所述的第一低通滤波电路的输出端与第一模数转换模块的第一输入端电连接；所述的第二电流互感器设置在参考信号上，第二电流互感器的输出端与第二低通滤波电路的输入端电连接；所述的第二低通滤波电路的输出端与第一模数转换模块的第二输入端电连接；所述的第一模数转换模块的第一输出端与第二微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第一模数转换模块的第二输出端与第二微处理芯片的第二输入端电连接；所述的第二微处理芯片的输出端与第三微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第一电流互感器的输出端与第三微处理芯片的第二输入端电连接。3.根据权利要求2所述的容性电力设备绝缘性能差分测试装置，其特征在于，所述的第二差分分析模组包括第三电流互感器、第四电流互感器、第三低通滤波电路、第四低通滤波电路、第二模数转换模块、第四微处理芯片和第五微处理芯片，其中，所述的第三电流互感器设置在参考信号上，第三电流互感器的输出端与第三低通滤波电路的输入端电连接；所述的第三低通滤波电路的输出端与第二模数转换模块的第一输入端电连接；所述的第四电流互感器是穿芯结构的电流互感器，第四电流互感器设置在电力设备的末屏引下线中，第四电流互感器的输出端与第四低通滤波电路的输入端电连接；所述的第四低通滤波电路的输出端与第二模数转换模块的第二输入端电连接；所述的第二模数转换模块的第一输出端与第四微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第二模数转换模块的第二输出端与第四微处理芯片的第二输入端电连接；所述的第四微处理芯片的输出端与第五微处理芯片的第一输入端电连接；所述的第四电流互感器的输出端与第五微处理...

【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：新型
国别省市：广东,44