一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，包括：低频输入模块、高频输入模块、量程开关切换模块、转换放大滤波模块、双通道ADC采集模块以及上位机；其中，量程开关切换模块与低频输入模块和高频输入模块连接；转换放大滤波模块与所述量程开关切换模块的输出端连接；双通道ADC采集模块与所述转换放大滤波模块的输出端连接；上位机与所述双通道ADC采集模块的输出端连接；所述上位机的输出端与所述量程开关切换模块连接，用于向所述量程开关切换模块发送选通信号。本实用新型专利技术克服了常规变压器介质损耗系统中微弱信号不能宽范围频率检测的困难，大幅提升了变压器介损系统检测的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置
本技术属于变压器油纸绝缘介质响应微电流检测领域，具体涉及一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置。
技术介绍
电力变压器作为电能传输和分配过程中能量转换的核心，是确保电力系统安全运行最关键的设备。变压器的绝缘性能是衡量电力设备能否正常工作的重要指标。从国内外对高压输变电设施可靠性指标的分析结果可以看出，绝缘故障是造成变压器非计划停运的主要原因之一，而实际上，只要通过定期的检修，大部分绝缘故障引起的停电事故都是可以避免的。为了能够及时发现该类缺陷，避免造成不可挽回的经济损失，需要有可靠且灵敏的绝缘检测手段。现阶段在介电响应理论的基础上，频域介电谱法是一种常用方法，在绝缘介质内通常会存在一定的不同频段的微电流信号，可通过检测微电流的阈值来判定变压器性能的好坏。但是，现有的介损检测系统无法进行宽范围检测，具有一定的使用局限性。
技术实现思路
本技术公开了一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，能够在较宽范围内精确的检测到微电流的数值，解决了长期以来介损检测系统不能宽范围检测的弊端。为了实现上述目的，本技术采用的具体方案为：一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，包括：低频输入模块；高频输入模块；量程开关切换模块，与低频输入模块和高频输入模块连接，用于低频输入模块和高频输入模块的选通；转换放大滤波模块，与所述量程开关切换模块的输出端连接，用于将低频输入模块或所述高频输入模块输出的电流转换为低频电压信号或高频电压信号；双通道ADC采集模块，与所述转换放大滤波模块的输出端连接，用于将所述低频电压信号或所述高频电压信号均转换为数字信号；上位机，与所述双通道ADC采集模块的输出端连接，用于接收所述数字信号，获得所述输入模块输出的微电流数据；所述上位机的输出端与所述量程开关切换模块连接，用于向所述量程开关切换模块发送选通信号。所述转换放大滤波模块，包括：分别与低频输入模块或高频输入模块连接的两个结构相同的通路，用于分别传输低频电流或高频电流；所述通路，包括：转换放大模块，与所述量程开关切换模块的输出端连接，用于将低频输入模块或所述高频输入模块输出的电流转换为电压信号；带通滤波模块，设置在所述转换放大模块的输出端，用于对所述电压信号进行滤波；温漂抑制后级放大模块，设置在所述带通滤波模块的输出端，用于对所述电压信号进行温漂抑制；所述温漂抑制后级放大模块的输出端与所述双通道ADC采集模块的输入端连接。所述转换放大模块，包括：2个前级保护模块，均与所述量程开关切换模块的输出端连接，分别用于对所述量程开关切换模块输出的低频电流或高频电流进行限流；2个静电计放大器模块，均设置在所述前级保护模块的输出端，分别用于对所述前级保护模块输出的低频电流或高频电流进行放大；2个电流-电压转换模块，均设置在所述静电计放大器模块的输出端，分别用于对所述静电计放大器模块输出的低频电流或高频电流进行压电转换，得到低频信号或高频信号；所述带通滤波模块，包括：低频带通滤波器，设置在所述电流-电压转换模块的输出端，用于对所述低频信号进行滤波；或，高频带通滤波器，设置在所述电流-电压转换模块的输出端，用于对所述高频信号进行滤波；所述温漂抑制后级放大模块，包括：2个仪表放大器模块，分别与所述低频带通滤波器或所述高频带通滤波器的输出端连接，用于对所述低频带通滤波器或所述高频带通滤波器输出的低频信号和高频信号进行放大；2个供电电源的去耦模块，分别与2个所述仪表放大器模块连接，用于为所述仪表放大器模块提供稳定的电源；2个输出电位屏蔽环模块，分别与2个所述仪表放大器模块的输出端连接，用于减少所述仪表放大器模块输出端的漏电流；2个所述供电电源的去耦模块的输出端均与所述双通道ADC采集模块的输入端连接。所述量程开关切换模块，包括：半导体开关器件；驱动模块，与所述半导体开关器件连接，用于接收所述上位机的信号驱动所述半导体开关器件的通断；检测保护模块，与所述半导体开关器件连接，用于对所述半导体开关器件进行过压、过流保护；所述驱动模块同时与所述上位机连接，用于接收所述上位机的指令。所述双通道ADC采集模块，包括：信号调理器，与所述转换放大滤波模块的输出端连接，用于对所述转换放大滤波模块输出的所述低频电压信号或所述高频电压信号进行非线性补偿；ADC模数转换器，与所述信号调理器的输出端连接，用于将所述信号调理器输出的信号转换为数字信号；MCU控制器，与所述ADC模数转换器连接，用于控制所述ADC模数转换器的采集时序；存储器，与所述MCU控制器连接，用于存储所述ADC模数转换器输出的所述数字信号；所述MCU控制器与所述上位机连接，用于将所述数字信号发送至所述上位机中进行解析。有益效果：本技术通过采用电阻反馈法和采用静电计级的放大器芯片联合进行微弱电流的采样，达到了良好的检测效果，并能够在宽频率范围内对变压器介损中的微电流进行有效且精确的检测，克服了常规变压器介质损耗系统中微弱信号不能宽范围频率检测的困难，大幅提升了变压器介损系统检测的准确性和可靠性。附图说明图1为本技术的系统原理框图。图2为量程开关切换模块的原理图。图3为通过低频电流的前级保护模块的电路原理图。图4为通过高频电流的前级保护模块的电路原理图。图5为对低频电流进行放大的静电计放大器模块的电路原理图。图6为对高频电流进行放大的静电计放大器模块的电路原理图。图7为低频带通滤波器的电路原理图。图8为高频带通滤波器的电路原理图。图9为对低频信号进行温漂抑制的电路原理图。图10为对高频信号进行温漂抑制的电路原理图。图11为双通道ADC采集模块的原理框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要明确的是：本文将1mHz-1Hz定义为低频部分，10Hz-1kHz定义为高频部分。为了实现上述目的，本技术采用的具体方案为：一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，包括：低频输入模块、高频输入模块、量程开关切换模块、转换放大滤波模块、双通道ADC采集模块以及上位机；其中，量程开关切换模块与低频输入模块和高频输入模块连接，用于低频输入模块和高频输入模块的选通；转换放大滤波模块与所述量程开关切换模块的输出端连接，用于将低频输入模块或所述高频输入模块输出的电流转换为低频电压信号或高频电压信号；双通道ADC采集模块与所述转换放大滤波模块的输出端连接，用于将所述低频电压信号或所述高频电压信号均转换为数字信号；上位机与所述双通道ADC采集模块的输出端连接，用于接收所述数字信号，获得所述输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，其特征在于，包括：/n低频输入模块；/n高频输入模块；/n量程开关切换模块，与低频输入模块和高频输入模块连接，用于低频输入模块和高频输入模块的选通；/n转换放大滤波模块，与所述量程开关切换模块的输出端连接，用于将低频输入模块或所述高频输入模块输出的电流转换为低频电压信号或高频电压信号；/n双通道ADC采集模块，与所述转换放大滤波模块的输出端连接，用于将所述低频电压信号或所述高频电压信号均转换为数字信号；/n上位机，与所述双通道ADC采集模块的输出端连接，用于接收所述数字信号，获得所述输入模块输出的微电流数据；/n所述上位机的输出端与所述量程开关切换模块连接，用于向所述量程开关切换模块发送选通信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，其特征在于，包括：
低频输入模块；
高频输入模块；
量程开关切换模块，与低频输入模块和高频输入模块连接，用于低频输入模块和高频输入模块的选通；
转换放大滤波模块，与所述量程开关切换模块的输出端连接，用于将低频输入模块或所述高频输入模块输出的电流转换为低频电压信号或高频电压信号；
双通道ADC采集模块，与所述转换放大滤波模块的输出端连接，用于将所述低频电压信号或所述高频电压信号均转换为数字信号；
上位机，与所述双通道ADC采集模块的输出端连接，用于接收所述数字信号，获得所述输入模块输出的微电流数据；
所述上位机的输出端与所述量程开关切换模块连接，用于向所述量程开关切换模块发送选通信号。


2.根据权利要求1所述的一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，其特征在于，所述转换放大滤波模块，包括：分别与低频输入模块或高频输入模块连接的两个结构相同的通路，用于分别传输低频电流或高频电流；
所述通路，包括：
转换放大模块，与所述量程开关切换模块的输出端连接，用于将低频输入模块或所述高频输入模块输出的电流转换为电压信号；
带通滤波模块，设置在所述转换放大模块的输出端，用于对所述电压信号进行滤波；
温漂抑制后级放大模块，设置在所述带通滤波模块的输出端，用于对所述电压信号进行温漂抑制；
所述温漂抑制后级放大模块的输出端与所述双通道ADC采集模块的输入端连接。


3.根据权利要求2所述的一种变压器宽频介损检测系统的微电流检测装置，其特征在于：
所述转换放大模块，包括：
2个前级保护模块，均与所述量程开关切换模块的输出端连接，分别用于对所述量程开关切换模块输出的低频电流或高频电流进行限流；
2个静电计放大器模块，均设置在所述前级保护模块的输出端，分别用于对所述前级保护模块输出的低频电流或高频电流进行放大；
2个电流-电压转换模块，均设置在所述静电计放大器模块的输出端，分别用于对所述静电计放大器模块输出的低频电流或高频电流进...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄之明，卓然，傅明利，罗颜，成传晖，喻越，熊佳明，王邸博，余长厅，詹红生，杨涛，毛佳，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44