一种线路工频参数测试仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种线路工频参数测试仪，它包含三相电输出端、具有三相输出的测试电源、用于测量三相电输出端上参数的测量部分；测试电源输出端与三相电输出端连接；测试电源为输出正弦脉宽调制波的三相变频交流电的测试电源。测试电源采用能输出正弦脉宽调制波的三相变频交流电的测试电源，变频测试的特点是改变注入到试验线路中电流信号的频率，测试频率异于工频（输出频率为５０Ｈｚ），能去除工频干扰的影响，因此，测试电源部分的体积大大减小，使线路工频参数测试仪的体积也大大减小，重量大大减轻，便于携带。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高电压
，特别是用于测试线路工频参数的测试设备。
技术介绍
线路工频参数测量设备为测量高电压线路的正序开路、正序短路、零序开路、零序短路、线路直阻等参数的测量设备。线路工频参数测量设备一般由测试电源、测量部分组成。在线路工频参数测试过程中，由于被测线路受相邻线路或变电站其它出线的影响，线路上存在与系统同频率(工频50Hz)的电流和电压干扰，为了抵消这种干扰带来的影响，测试电源需增加注入的工频电流或提高测试电压以提高信噪比，而大测试电流和高测试电压必然导致测量设备的测试电源部分的体积庞大。如现有的线路工频参数测试设备，常使用三相调压器和10kV配电变压器作为测试电源，测试设备笨重不堪，需要卡车运输，起重吊车现场装卸。这给现场试验工作带来极大的不便，也给变电站的安全运行、操作人员的人身安全带来隐患。现在的输电走廊的日益紧凑，参数测量时的工频干扰(静电感应和电磁感应)日趋恶劣，靠大幅度提高信噪比来实现干扰抑制的难度加大，而且会给测量结果带来较大的误差，亦对测试电源的容量要求加大。另外，现有线路工频参数测量部分一般为指针式的电工仪表(如电流表、电压表等)，需人工读数，读数随机性高，影响参数测量的结果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种线路工频参数测试仪，该线路工频参数测试仪体积小，重量轻，便于携带。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种线路工频参数测试仪，它包含三相电输出端、具有三相输出的测试电源、用于测量三相电输出端上参数的测量部分；测试电源输出端与三相电输出端连接；测试电源为输出正弦脉宽调制波的三相变频交流电的测试电源。上述方案中，测试电源的电路从输入端到输出端依次包括用于将市电变换为直流电的交流—直流变换部分、用于将直流电变换为直流电的直流—直流变换部分、用于将直流电变换为正弦脉宽调制波的三相变频交流电的直流—交流变频变换部分。上述方案中，测试电源输出端与三相电输出端之间设有三相隔离变输出部分。上述方案中，测试电源输出端与三相电输出端之间设有三相输出滤波部分。上述方案中，测试仪还包括向测试仪内部提供直流电源的控制电源。上述方案中，测试仪还包括提供给直流—直流变换部分功率模块作为开关控制信号的三相正弦脉宽调制控制模块。上述方案中，测试仪还包括控制控制电源的在线可编程电路。上述方案中，测量部分包括工控机和电压传感器、电流传感器；电压传感器、电流传感器的输出端经过信号调制、A/D转换输入工控机。上述方案中，电压传感器、电流传感器包括三路相的电压传感器和电流传感器、一路互感电压传感器和电流传感器、一路直阻电压传感器和电流传感器。上述方案中，测试电源为输出频率为52.5Hz。本技术线路工频参数测试仪与现有技术相比具有以下优点1、测试电源采用能输出正弦脉宽调制波的三相变频交流电的测试电源，变频测试的特点是改变注入到试验线路中电流信号的频率，测试频率异于工频(输出频率为50Hz)，能去除工频干扰的影响，因此，测试电源部分的体积大大减小，使线路工频参数测试仪的体积也大大减小，重量大大减轻，便于携带。2、测试电源包括交流—直流变换部分、直流—直流变换部分、直流—交流变频变换部分，电路设计简单，体积小。交流—直流变换部分(AC to DC整流变换部分)的功能是实现将系统市电(220V交流电源)整流变换为固定输出的直流电源；直流—直流变换部分(DC to DC变换部分)的功能是实现将整流变换得到不稳定的直流电源进行稳压处理，并将电压变换至适合输出要求的稳定幅值；直流—交流变频变换部分(DC to AC变频变换部分)的功能是实现将稳压直流电源逆变为输出为正弦脉宽调制波的三相交流电源。3、测试电源输出端与三相电输出端之间设有三相隔离变(输出部分)，可实现将正弦脉宽调制波的输出经LC滤波为具有一定平滑程度的正弦波形。4、三相隔离变压器输出部分可实现将前一级的输出与被测对象进行电气上的隔离，同时根据设计要求进行电压幅值变换，并通过在输出级并联滤波电容，利用变压器的漏感进一步滤波。5、控制电源变换模块可提供测试仪工作所需的内部直流电源。6、测量部分包括工控机和电压传感器、电流传感器；电压传感器、电流传感器的输出端经过信号调制、A/D转换输入工控机，实现多路电压、电流幅值和相位的测量以及运算等。本技术线路工频参数测试仪可以独立完成线路工频参数测量工作。附图说明图1为本技术线路工频参数测试仪实施例的结构框图图2为测试电源的功能框图图3为测试电源的电路原理图图4为测量部分的结构框图图5为PID环节原理图图6为正弦脉宽调制波形产生原理图具体实施方式如图1所示的本技术专利，它包含三相(A相、B相、C相)电输出端、具有三相输出的测试电源、用于测量三相电输出端上参数的测量部分、向测试仪内部提供直流电源的控制电源、控制控制电源的在线可编程电路(在线编程模块控制)；测试电源输出端与三相电输出端连接；测试电源为输出正弦脉宽调制波的三相变频(输出频率为52.5Hz)交流电的测试电源。如图2所示，测试电源的电路从输入端到输出端依次包括用于将市电(220V单相交流电源)变换为直流电的交流—直流变换部分(AC to DC整流变换部分)、用于将直流电变换为直流电的直流—直流变换部分(DC to DC变换部分)、用于将直流电变换为正弦脉宽调制波的三相变频交流电的直流—交流变频变换部分(DC to AC变频变换部分)。如图4所示，测量部分包括工控机和传感器电路(电压传感器、电流传感器)；电压传感器、电流传感器的输出端经切换控制模块、信号调制、A/D转换(多通道数据采集模块)输入工控机控制核心电路。如图3所示测试电源的电路，AC to DC整流变换部分(A部分)的设计比较简单，将输入的单相交流220V电源经过整流桥后得到直流整流电源，这种整流电源的负载特性很差，是不能够用来直接提供给DC to AC(C部分)变频变换部分的，因此设置了DC to DC(B部分)变换部分中间变换环节。DC to DC变换部分将输入变换为特定电压输出的稳定直流电源，是具有反馈环节的自动控制系统，它由四个主要部分组成IPM高频斩波、高频中间变压器、高频整流、高频滤波。DC to AC变频变换部分是变频电源最为关键的环节，频率的设定、输出电压的调节都是通过这一关节来实现，这部分的功率元件虽然不多，但十分重要，电源的各次谐波含量、频率稳定度等多项性能指标都由这部分的设计决定。D1-D4组成的整流桥和主电解电容C1可按普通整流电路选取，实际电路中取整流桥为KBPC3510整流桥，C1选用3个680uF的高频电解电容并联，高频电解电容具有低的内部等效电阻和等效串联电感值，这是高频电流引起电解电容发热的重要原因，C2的选用与C1相同。T1-T4为IGBT器件，集成在一个封装内，工业生产中将过热及部分过流保护检测电路一起集成模块内，称为IPM智能模块。在选用IPM模块时要考虑其最大可承受峰值电流和最大关断浪涌电压尖峰值，实际应用中在模块两端并联专门设计的缓冲电路作为电压保护以降低最大浪涌尖峰，T5-T8的选用与T1-T4相同。整流管D5-D8不同于普通整流二极管，工作在高频电流状态下，必须在电流耐受范围内选用反相恢复时间短具有软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线路工频参数测试仪，它包含三相电输出端、具有三相输出的测试电源、用于测量三相电输出端上参数的测量部分；测试电源输出端与三相电输出端连接；其特征在于：测试电源为输出正弦脉宽调制波的三相变频交流电的测试电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伯华，陈继东，刘晋，陈鹏云，
申请(专利权)人：武汉华中电力电网技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]