氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验装置制造方法及图纸

氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验装置，其特征在于：包括计算机、二通道Ｄ／Ａ转换器和二通道程控精密功放单元；计算机给出数字量的电压和电流数组、波形的长度、波形频率参数，二通道Ｄ／Ａ转换器通过ＵＳＢ接口与计算机连接，用于将数字量参数转换成为模拟量，二通道Ｄ／Ａ转换器的二通道信号同步输出；二通道程控精密功放单元与二通道Ｄ／Ａ转换器连接，用于将Ｄ／Ａ输出的信号进行调理和放大，二通道程控精密功放单元由电压放大单元和电流放大单元构成。该装置采用计算机智能控制技术，数字化设计原理，测量准确度高，测量数据便于处理和保存。该装置可以方便的设置各种校验参数如参比电压、全电流，阻性电流，容性电流等，还可以进行三次谐波阻性电流的设置。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力设备测试
，具体涉及一种氧化锌避雷器阻性电 流测试仪校验装置，适用于校验氧化锌避雷器阻性电流测试仪的测量准确度。
技术介绍
氧化锌避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备，氧化锌避雷器阻性电流 测试仪通过测量流过氧化锌避雷器绝缘的泄漏电流，从而可以评估氧化锌避雷器 的绝缘状况，对于系统的安全运行具有十分重要的意义。目前对于氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验主要采用电阻、电容元件并联 方法，即采用硬件方法模拟氧化锌避雷器的运行状况，这种方法需要在电路中接 入三只电流表进行检测，其最大缺点是难以模拟氧化锌避雷器非线性特性所产生 的三次谐波阻性电流，而三次谐波阻性电流是反应氧化锌避雷器绝缘的一项重要 参数，同时，这种方法的稳定性也是很难保证的。
技术实现思路
为了克服采用硬件方法模拟氧化锌避雷器的运行状况的缺点，本技术提供了一种氧化锌避雷器阻性电流测试仪校验装置，该装置釆用计算机智能控制技术，数字化设计原理，测量准确度高，测量数据便于处理和保存。该装置可以方便的设置各种校验参数如参比电压、全电流，阻性电流，容性电流等，还可以进行三次谐波阻性电流的设置。本技术的思想方法是依据国家标准DL/T987—2005《氧化锌避雷器阻性电流测试仪技术条件》中建立的氧化锌避雷器阻性的如下数学模型， "=[/&"纽 (1) / =iSVwW + /fl3iS"/w(3fi;r + ;r) + /cl5Vw(<^ + ;r / 2) (2)式中U——参比电压U——参比电压峰值w——基波角频率，《=2< 3/——全电流——阻性基波电流峰值/fl3——阻性三次谐波电流峰值/。——容性基波电流峰值用软件技术合成参比电压信号v和全电流信号/，由计算机控制一台高精度 D/A转换器，将软件合成的参比电压和全电流的数字信号转换成为模拟信号，再 经过程控精密功放单元进行调理和放大后做为校验氧化锌避雷器阻性电流测试 仪的标准信号。本技术技术方案是氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验装置，其特征 在于包括计算机、二通道D/A转换器和二通道程控精密功放单元；计算机给出 数字量的电压和电流数组、波形的长度、波形频率参数，二通道D/A转换器通过 USB接口与计算机连接，用于将数字量参数转换成为模拟量，二通道D/A转换器 的二通道信号同步输出；二通道程控精密功放单元与二通道D/A转换器连接，用 于将D/A输出的信号进行调理和放大，二通道程控精密功放单元由电压放大单元 和电流放大单元构成。如上所述的氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验装置，其特征在于二通道 D/A转换器包括数字信号处理器DSP，通讯电路USB，可编程逻辑电路CPLD,数模 转换接口电路D/A, 256KB静态存储器，8位数字量I/O电路；其连接关系是 通讯电路USB与数字信号处理器DSP的串口连接，数字信号处理器DSP的并行总 线连接数模转换接口电路D/A，数字信号处理器DSP的并行总线连接256KB静态 存储器，数字信号处理器DSP的控制总线连接可编程逻辑电路CPLD，可编程逻 辑电路CPLD连接8位数字量I/O电路。如上所述的氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验装置，其特征在于电流放 大单元包含前置放大电路、与前置放大电路相连的线性调理电路、恒流源电路和 功放电路；D/A输出的电流信号首先进入前置放大电路，经过前置放大电路放大 后的电流信号接线性调理电路的输入端，线性调理电路的输出电流信号接恒流源 电路的输入端，恒流源电路的输出电流信号接功放电路的输入端；电压放大单元包含前置放大电路、与前置放大电路相连的线性调理电路、恒 压源电路、功放电路和升压电路；D/A输出的电压信号首先进入前置放大电路，经过前置放大电路放大后的电压信号接线性调理电路的输入端，线性调理电路的 输出电压信号接恒压源电路的输入端，恒压源电路的输出电压信号接功放电路的 输入端，功放电路的输出电压信号接升压电路的输入端。本技术的优点是本技术采用软件合成的标准电压信号源和标准电 流信号源，对设备的运行状况进行模拟，产生一组相关的标准电压，电流信号， 通过改变信号的幅值和相位差，可以方便的设置各种校验参数如参考电压、全电 流，阻性电流，容性电流等，还可以进行三次谐波阻性电流的设置。本技术 釆用数字化设计原理，测量准确度高，测量数据便于处理和保存。附图说明图l，本技术实施例的校验装置工作原理图。图2，本技术实施例的校验装置结构示意图。图3,是图2中的电流放大单元、电压放大单元电路框图。图4，是图1实施例中采用的软件合成流程图。具体实施方式参见图1。本技术实施例的校验装置工作原理如图1，计算机依据建立的 数学模型，发出标准的参比电压、全电流数字信号到D/A单元，通过D/A变换成模拟信号传输到功放单元，功放单元将电压、电流信号放大后提供给被检测装置， 由于采用了纯软件控制方式，标准信号的设置如参比电压、全电流、阻性电流、 容性电流、三次谐波阻性电流可通过软件设置，而且显示器同步显示输出的标准 值及相关的电压、电流波形图。参见图2。实现上述方案的氧化锌避雷器阻性电流测试仪校验装置，基于 Visiul6.0编程的专用测控软件，高精度D/A转换器，将软件设置的数字量参数转 换成为模拟量，二通道程控精密功放单元，其中包括一路电压放大单元和一路电 流放大单元构成，将D/A输出的信号进行调理和放大。本实施例中，基于Visiul6.0编程的专用测控软件，采用windowXP操作系 统，中文菜单，依据氧化锌避雷器绝缘的数学模型建立相应数据库，菜单内预先设置检测参数如参比电压、全电流、阻性电流、容性电流、三次谐波阻性电流等， 同时还具有用户设置参数功能。本实施例中，高精度二通道D/A转换器，二通道信号同步输出，主控制器 采用高速数字信号处理器DSP,与计算机连接的通讯电路USB， 二路精密16位 D/A芯片，256KB静态存储器，8位数字量I/0电路。电流放大单元包含前置放大电路，与前置放大电路相连的线性调理电路，恒 流源电路，功放电路，最大输出电流20mA。电压放大单元包含前置放大电路， 与前置放大电路相连的线性调理电路，恒压源电路，功放电路，升压电路，最大 输出电压200V。本技术实施例中用软件技术合成参比电压信号v和全电流信号Z的流程 如图4所示。用软件技术合成参比电压信号和全电流信号的步骤是 通道一输入参比电压有效值；根据参比电压幅值和波长分成若干个点；离散正弦周期交流信号并将各点电压值存入数组； 通道二输入阻性基波电流峰值、阻性三次谐波电流峰值和容性电流峰值； 根据电流幅值、谐波分量和波长分成若干个点； 离散非正弦周期交流信号并将各点电流值存入数组； 汇总两通道的电压和电流数组、波形的长度、波形频率； 发送到二通道D/A。以下给出一个对比的实测例。gP，选一个氧化锌避雷器阻性电流测试仪，采 用电阻、电容元件并联方法，即采用硬件方法模拟氧化锌避雷器的运行状况进行 检测，和用本技术的软件方法模拟的氧化锌避雷器的运行状况进行检测，将 两种结果进行比较，说明本方法和装置的优点。表1采用硬件方法的检测结果<table>table see original 本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化锌避雷器阻性电流测试仪的校验装置，其特征在于：包括计算机、二通道Ｄ／Ａ转换器和二通道程控精密功放单元；计算机给出数字量的电压和电流数组、波形的长度、波形频率参数，二通道Ｄ／Ａ转换器通过ＵＳＢ接口与计算机连接，用于将数字量参数转换成为模拟量，二通道Ｄ／Ａ转换器的二通道信号同步输出；二通道程控精密功放单元与二通道Ｄ／Ａ转换器连接，用于将Ｄ／Ａ输出的信号进行调理和放大，二通道程控精密功放单元由电压放大单元和电流放大单元构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭恒，王建，杨永辉，谢妍，
申请(专利权)人：国网武汉高压研究院，
类型：实用新型
国别省市：83[]