非线性消谐装置的非线性特性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非线性消谐装置的非线性特性测试装置，包括电源模块、升压模块、模数转换模块、测量模块、控制模块和显示模块；电源模块供电；升压模块输出端连接被测非线性消谐装置，升压并输出测试电能并供电；测量模块检测测试电压和测试电流并上传；模数转换模块将模拟量转换为数字量并上传；控制模块处理数据并上传显示模块显示。本实用新型专利技术能够通过步进电机调节测试装置的输出电压，并自动测试输出的测试电压和测试电路；因此本实用新型专利技术的可靠性较高，而且不需要人为主动进行临时性接线，安全系数较高，而且实施简单方便。

【技术实现步骤摘要】
非线性消谐装置的非线性特性测试装置
本技术属于电气自动化领域，具体涉及一种非线性消谐装置的非线性特性测试装置。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保证自身的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要得任务之一。在电力系统的中性点不接地系统中，广泛应用电磁式电压互感器(简称PT)来检测母线电压。由于PT的非线形励磁特性，一旦发生系统扰动或接地故障后，可能会引起过电压现象。现阶段电网公司的不接地系统中，应用最广泛的是PT中性点侧串接非线性消谐电阻。消谐电阻在系统中起保持相电压的稳定，限制系统单相接地故障消失时在PT一次绕组回路中产生的涌流，避免PT的损毁和熔丝的熔断等作用。对于非线形电阻消谐装置，暂无明确的国家标准、行业标准或企业标准，同样无相关的检测装置。现电网系统内，时有发生PT保险熔断或消谐装置本体损坏，造成三相电压不平衡等故障。研究分析发现，故障产生原因是由于非线性消谐电阻设计选型不合理或质量不合格造成。但是，现在暂无较为专业和合理的测试仪器对非线性消谐装置进行测试，采用的一般是最原始的检测手段进行加压与测量，不仅测试接线复杂，而且理论水平要求高，而且操作危险程度较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可靠性高、安全性好且实施简单方便的非线性消谐装置的非线性特性测试装置。本技术提供的这种非线性消谐装置的非线性特性测试装置，包括电源模块、升压模块、模数转换模块、测量模块、控制模块和显示模块；升压模块、测量模块、模数转换模块、控制模块和显示模块依次串联；电源模块用于给所述非线性消谐装置的非线性特性测试装置供电；升压模块的输出端连接被测的非线性消谐装置，用于将电源模块输出的电能升压为测试电能，并给被测的非线性消谐装置提供测试电压和测试电流；测量模块用于检测升压模块输出的测试电压和测试电流信号，并将检测结果上传模数转换模块；模数转换模块用于将上传的模拟量数据转换为数字量数据并上传控制模块；控制模块用于根据上传的数据进行数据处理，并将处理结果上传显示模块进行显示。所述的升压模块包括自耦变压器、步进电机、步进电机驱动电路和升压变压器；自耦变压器的输入端连接电源模块的输出端，自耦变压器的输出端连接升压变压器的原边输入端，升压变压器的副边输出端连接被测的非线性消谐装置；自耦变压器的调节端连接步进电机的输出端；步进电机用于驱动自耦变压器的调节端动作，从而调节自耦变压器的变比；步进电机驱动电路与步进电机连接，用于输出驱动信号驱动步进电机工作。所述的步进电机驱动电路为由型号为TA8435的驱动芯片构成的电路。所述的测量模块包括电压测量模块和电流测量模块；电压测量模块连接在升压变压器的原边上，用于测量升压变压器的原边电压信号，并上传给模数转换模块；电流测量模块邻接在升压变压器的副边上，用于测量升压变压器的副边输出电流信号，并上传给模数转换模块。所述的控制模块为由型号为STM32F10x系列的单片机构成的控制电路。本技术提供的这种非线性消谐装置的非线性特性测试装置，能够通过步进电机调节测试装置的输出电压，并自动测试输出的测试电压和测试电路；因此本技术的可靠性较高，而且不需要人为主动进行临时性接线，安全系数较高，而且实施简单方便。附图说明图1为本技术的功能模块图。图2为本技术的步进电机驱动电路的电路原理示意图。图3为本技术的驱动信号与步进电机的连接示意图。图4为本技术的电流采样电路的电路原理示意图。图5为本技术的电压采样电路的电路原理示意图。具体实施方式如图1所示为本技术的功能模块图：本技术提供的这种非线性消谐装置的非线性特性测试装置，包括电源模块、升压模块、模数转换模块、测量模块、控制模块和显示模块；升压模块、测量模块、模数转换模块、控制模块和显示模块依次串联；电源模块用于给所述非线性消谐装置的非线性特性测试装置供电；升压模块的输出端连接被测的非线性消谐装置，用于将电源模块输出的电能升压为测试电能，并给被测的非线性消谐装置提供测试电压和测试电流；测量模块用于检测升压模块输出的测试电压和测试电流信号，并将检测结果上传模数转换模块；模数转换模块用于将上传的模拟量数据转换为数字量数据并上传控制模块；控制模块用于根据上传的数据进行数据处理，并将处理结果上传显示模块进行显示。在具体实施时，升压模块包括自耦变压器、步进电机、步进电机驱动电路和升压变压器；自耦变压器的输入端连接电源模块的输出端，自耦变压器的输出端连接升压变压器的原边输入端，升压变压器的副边输出端连接被测的非线性消谐装置；自耦变压器的调节端连接步进电机的输出端；步进电机用于驱动自耦变压器的调节端动作，从而调节自耦变压器的变比；步进电机驱动电路与步进电机连接，用于输出驱动信号驱动步进电机工作；测量模块包括电压测量模块和电流测量模块；电压测量模块连接在升压变压器的原边上，用于测量升压变压器的原边电压信号，并上传给模数转换模块；电流测量模块邻接在升压变压器的副边上，用于测量升压变压器的副边输出电流信号，并上传给模数转换模块；控制模块为由型号为STM32F10x系列的单片机构成的控制电路。如图2所示为本技术的步进电机驱动电路的电路原理示意图：其中，控制模块为由型号为STM32F10x系列的单片机构成的控制电路；其输出的信号直接连接控制芯片U1的7脚；步进电机驱动电路为由型号为TA8435的驱动芯片(图中标示U1)构成的电路；芯片的1脚直接接地，芯片的2脚为复位引脚，直接连接VDD50信号并上位为高电平；芯片的3脚为使能引脚，其与5脚通过K1和K2连接电源信号VDD50或地；芯片的7脚连接控制模块并获取输出的驱动信号；芯片的9脚通过上拉电阻R14连接电源信号VDD50；芯片的17脚直接接地；新盘的19脚为输出的第二驱动信号OUTB的正极，芯片的23脚为输出的第一驱动信号OUTA的正极；芯片的20脚为为输出的第一驱动信号OUTA的负极；芯片的的16脚为输出的第二驱动信号OUTB的负极；芯片的10脚通过100k的下拉电阻接地并下拉为低电平，保证芯片U1的参考电平为0电位；芯片的6脚和8脚均连接电源信号并获取高电平信号；芯片的24脚直接连接电源信号；芯片的13脚连接电源信号VDD50并取电。如图3所示为本技术的驱动信号与步进电机的连接示意图：图中的STEP为步进电机，其对应的A-～A+为第一绕组的连接端，B-～B+为第二绕组的连接端；图2中输出的第一驱动信号OUT1(对应图2中芯片的23脚)和OUT2(对应图2中芯片的20脚)连接第一绕组，其中OUT1连接A+端，OUT2连接A-端；类似的，图2中输出的第二驱动信号OUT3(对应图2中芯片的19脚)和OUT4(对应图2中芯片的16脚)连接第二绕组，其中OUT3连接B+端，OUT4连接B-端。图2中的驱动芯片输出的信号连接到步进电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性消谐装置的非线性特性测试装置，其特征在于包括电源模块、升压模块、模数转换模块、测量模块、控制模块和显示模块；升压模块、测量模块、模数转换模块、控制模块和显示模块依次串联；电源模块用于给所述非线性消谐装置的非线性特性测试装置供电；升压模块的输出端连接被测的非线性消谐装置，用于将电源模块输出的电能升压为测试电能，并给被测的非线性消谐装置提供测试电压和测试电流；测量模块用于检测升压模块输出的测试电压和测试电流信号，并将检测结果上传模数转换模块；模数转换模块用于将上传的模拟量数据转换为数字量数据并上传控制模块；控制模块用于根据上传的数据进行数据处理，并将处理结果上传显示模块进行显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性消谐装置的非线性特性测试装置，其特征在于包括电源模块、升压模块、模数转换模块、测量模块、控制模块和显示模块；升压模块、测量模块、模数转换模块、控制模块和显示模块依次串联；电源模块用于给所述非线性消谐装置的非线性特性测试装置供电；升压模块的输出端连接被测的非线性消谐装置，用于将电源模块输出的电能升压为测试电能，并给被测的非线性消谐装置提供测试电压和测试电流；测量模块用于检测升压模块输出的测试电压和测试电流信号，并将检测结果上传模数转换模块；模数转换模块用于将上传的模拟量数据转换为数字量数据并上传控制模块；控制模块用于根据上传的数据进行数据处理，并将处理结果上传显示模块进行显示。


2.根据权利要求1所述的非线性消谐装置的非线性特性测试装置，其特征在于所述的升压模块包括自耦变压器、步进电机、步进电机驱动电路和升压变压器；自耦变压器的输入端连接电源模块的输出端，自耦变压器的输出端连接升压变压器的原边输入端，升压变压器的副边输...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛长庚，康文，苏翊，陶粤湘，王建军，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司娄底供电分公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43