测试1000kV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种测试1000kV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置及方法，所述装置包括工控机、通讯模块、直流高压发生器、正负可调直流电源、电流表A1、电流表A2和继电器转接板，其中工控机通过通讯模块与直流高压发生器、正负可调直流电源相连接进行数据通信，直流高压发生器、正负可调直流电源分别与电流表串联后与继电器转接板上的继电器进行连接，继电器转接板通过测试线与被试避雷器进行连接。本发明的测量方法，接线方便，一次接线可完成所有避雷器单元的试验项目，避免反复更换接线，缩短需要停电的时间，省时省力，具有良好的应用前景。
【专利说明】测试IOOOkV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力综合测量【技术领域】，具体涉及一种测试IOOOkV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置及方法。
【背景技术】
[0002]220kV及以上的避雷器通常是由单相多节串联构成的，电压等级越高节数越多，IOOOkV避雷器通常由5节单元串联构成。在电力综合测量技术中，传统的避雷器直流参考电压、泄漏直流电流测试的测试方法是逐节进行的。在测量多节单元串联构成的避雷器时，需要逐节测量，造成了重复接线。而且在测量上节避雷器单元时，需要拆除一次引线，从而造成接线时间长，劳动强度大，工作效率低，存在较高的安全隐患。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中的问题，本发明提供了 一种测试IOOOkV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置及方法，一次接线即可完成所有避雷器单元的直流参考电压和泄漏直流电流测试，有效解决现场重复拆接线工作量大等问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
测试IOOOkV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置，包括工控机、通讯模块、直流高压发生器、正负可调直流电源、电流表Al、电流表A2和继电器转接板，所述工控机通过通讯模块分别与直流高压发生器和正负可调直流电源相连接，进行数据通信；所述直流高压发生器与电流表Al通过电缆线相串联后与继电器转接板上的继电器Ka相连接；所述正负可调直流电源与电流表A2通过电缆线相串联后与继电器转接板上的继电器Kb相连接；所述继电器转接板还包含继电器Kc用以接地；所述继电器转接板上设有6个输出接口通过测试线与被测试的避雷器进行连接。
[0005]前述的通讯模块通过光电隔离模块与工控机、电流表Al、电流表A2、直流高压发生器、正负可调直流电源进行数据通信；所述光电隔离模块用于在数据通信过程中将电信号转换成光信号和将光信号转换成电信号，并且抵抗电磁干扰；所述通讯模块用于对电信号进行滤波和AD/DA转换。
[0006]前述的继电器转接板根据测试需求将继电器Ka，继电器Kb和继电器Kc与不同的输出接口相接从而连通相应的测试线。
[0007]利用上述的测试IOOOkV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置进行测试的方法，包括以下步骤:
1):1000kV避雷器通常由5节单元串联构成，首先将被测试避雷器的每节与对应的测试线接好，并将测试线连接到继电器转接板的输出端口 ；
2):测试分以下三种情况:
2a)测试单元I和单元2的情况， 若测试避雷器单元I和单元2的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 I，继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 2,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 6，调节直流高压发生器和正负可调直流电源的输出值，测量出避雷器单元I和单元2的直流参考电压和泄漏电流；
2b)测量单元2和单元3、单元3和单元4的情况，
若测试避雷器单元i (i=2、3)和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 i，继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 i+Ι,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 i_l，调节直流高压发生器和正负可调直流电源的输出值，测量出避雷器单元i和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流；
2c)测量单元4和单元5的情况，
若测试避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 4,继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 3,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 5，调节直流高压发生器和正负可调直流电源的输出值，测量出避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流。
[0008]前述的测试方法，其特征在于，所述情况2a)和情况2b)，接线完成后，测量避雷器单元i (i=l、2、3)和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流的方法包括以下步骤:
1、通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA,同时电流表A2的电流值为8mA，此时直流高压发生器的电压即为避雷器单元i (i=l、
2、3)在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元i+Ι在参考电流为8mA时的直流参考电压；
2、通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元i+Ι的0.75U8mA，此时电流表A2的读数即为单元i+Ι的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元i的0.75U8mA,此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元i的0.75U8mA下的泄漏电流；
所述电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取。
[0009]前述的测试方法，所述情况2c)接线完成后，测量避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流的方法包括以下步骤:
1、通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA，同时电流表A2的电流值为8mA，此时直流高压发生器的电压即为避雷器单元5在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元4在参考电流为8mA时的直流参考电压；
2、通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元4的0.75UM，此时电流表A2的读数即为单元4的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元5的0.75U8mA，此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元5的0.75U8mA下的泄漏电流；
所述电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取。
[0010]本发明的有益效果是:本发明的一次接线装置及测试方法，接线方便，一次接线即可完成所有避雷器单元的直流参考电压和泄漏直流电流测试，不需要更换试验接线，不需要拆除上节避雷器单元的一次引线而且试验过程自动进行，避免反复更换接线，有效解决现场重复拆接线工作量大等问题，减少试验工作量，缩短需要停电的时间，省时省力，具有良好的应用和推广前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的实施例中测试避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置的结构示意图；
图2是本发明的通讯模块的通信方式示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步的说明。
[0013]避雷器的直流参考电压指的是避雷器通过直流参考电流时测出的避雷器的直流电压值，避雷器的直流参考电流通常取8mA，0.75UlmA指的是0.75倍8mA直流参考电压。8mA的直流参考电压和0.75倍该电压下的泄漏电流其实反映的是避雷器U-1特征曲线拐点的位置，是确定避雷器特性的两个重要参数，通过这两个参数可以直接反映出避雷器是否处于老化和受潮。
[0014]如图1所示，本发明的实施例中，用以测试IOOOkV的避雷器的直流参考电压和泄漏电流，IOOOkV避雷器通常由5节单元串联构成，该一次接线装置，包括工控机、通讯模块、直流高压发生器、正负可调直流电源、电流表Al、电流表A2和继电器转接板。其中，工控机通过通讯模块分别与直流高压发生器、正负可调直流电源相连接，并进行数据通信；直流高压发生器与电流表Al通过电缆线相串联后与继电器转接板上的继电器Ka相连接；正负可调直流电源与电流表A2通过电缆线相串联后与继电器转接板上的继电器Kb相连接，继电器转接板还包含继电器Kc用以接地；继电器转接板上设有6个输出接口通过测试线与被测试避雷器进行连接，并且可以根据用户的测试需求，将继电器Ka，继电器Kb和继电器Kc与不同的输出接口相接从而连通相应的测试线。
[0015]如图2所示通讯模块通过光电隔离模块与工控机、电流表Al、电流表A2、直流高压发生器和正负可调直流电源进行数据通信。其中光电隔离模块能够将电信号转换成光信号传输，然后再将光信号转换成电信号，能够有效地抵抗各种电磁干扰，同时提高传输速度和设备可靠性，保证信号传输的准确性；通讯模块能够对电信号进行滤波、AD/DA转换等处理。
[0016]基于上述测试IOOOkV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置的测试方法，其步骤如下:
步骤1:首先将被测试避雷器的每节与对应的测试线接好，并将测试线连接到继电器转接板的输出端口；
步骤2:测试分如下几种情况:
2a)测试单元I和单元2的情况，
若测试避雷器单元I和单元2的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 I，继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 2,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 6，通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA，同时电流表A2的电流值为8mA，通常直流高压发生器的电压远大于正负可调直流电源的电压，可以忽略单元3中的泄漏电流，此时直流高压发生器的电压，即为避雷器单元I在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元2在参考电流为8mA时的直流参考电压；通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元2的0.75U8mA，此时电流表A2的读数即为单元2的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元I的0.75UM，此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元I的0.75U8mA下的泄漏电流。其中，电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取；
2b)测量单元2和单元3、单元3和单元4的情况，
若测试避雷器单元i (i=2、3)和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 i，继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 i+Ι,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 i_l，通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA，同时电流表A2的电流值为8mA，通常直流高压发生器的电压远大于正负可调直流电源的电压，可以忽略单元i+2中的泄漏电流，此时直流高压发生器的电压，即为避雷器单元i (i=2、3)在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元i+Ι在参考电流为8mA时的直流参考电压；通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元i+Ι的0.75U8mA，此时电流表A2的读数即为单元i+Ι的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元i的0.75U8mA,此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元i的0.75U8mAT的泄漏电流。其中，电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取；
2c)测量单元4和单元5的情况，
若测试避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 4,继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 3,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 5，通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA，同时电流表A2的电流值为8mA，通常直流高压发生器的电压远大于正负可调直流电源的电压，可以忽略单元3中的泄漏电流，此时直流高压发生器的电压，即为避雷器单元5在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元4在参考电流为8mA时的直流参考电压；通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元5的
0.75U8mA，此时电流表A2的读数即为单元5的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元4的0.75UM，此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元4的0.75U8mA下的泄漏电流。其中，电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取。
[0017]综上所述，本发明的避雷器直流参考电压、泄漏直流电流测试的一次接线装置和测试方法，接线方便，一次接线可完成所有试验项目，避免反复更换仪器，更换接线，缩短需要停电的时间，省时省力，具有良好的应用前景。
[0018]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.测试1000kV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置，其特征在于:包括工控机、通讯模块、直流高压发生器、正负可调直流电源、电流表Al、电流表A2和继电器转接板，所述工控机通过通讯模块分别与直流高压发生器和正负可调直流电源相连接，进行数据通信；所述直流高压发生器与电流表Al通过电缆线相串联后与继电器转接板上的继电器Ka相连接；所述正负可调直流电源与电流表A2通过电缆线相串联后与继电器转接板上的继电器Kb相连接；所述继电器转接板还包含继电器Kc用以接地；所述继电器转接板上设有6个输出接口通过测试线与被测试的避雷器进行连接。
2.根据权利要求1所述的测试1000kV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置，其特征在于:所述通讯模块通过光电隔离模块与工控机、电流表Al、电流表A2、直流高压发生器、正负可调直流电源进行数据通信；所述光电隔离模块用于在数据通信过程中将电信号转换成光信号和将光信号转换成电信号，并且抵抗电磁干扰；所述通讯模块用于对电信号进行滤波和AD/DA转换。
3.根据权利要求1所述的测试1000kV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置，其特征在于:所述继电器转接板根据测试需求将继电器Ka，继电器Kb和继电器Kc与不同的输出接口相接从而连通相应的测试线。
4.利用权利要求1所述的测试1000kV避雷器参考电压和泄漏电流的一次接线装置进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1):1000kV避雷器通常由5节单元串联构成，首先将被测试避雷器的每节与对应的测试线接好，并将测试线连接到继电器转接板的输出端口 ； 2):测试分以下三种情况: 2a)测试单元I 和单元2的情况， 若测试避雷器单元I和单元2的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 I，继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 2,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 6，调节直流高压发生器和正负可调直流电源的输出值，测量出避雷器单元I和单元2的直流参考电压和泄漏电流； 2b)测量单元2和单元3、单元3和单元4的情况， 若测试避雷器单元i (i=2、3)和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 i，继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 i+Ι,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 i_l，调节直流高压发生器和正负可调直流电源的输出值，测量出避雷器单元i和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流； 2c)测量单元4和单元5的情况， 若测试避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流，将继电器Ka置于继电器转接板的输出端口 4,继电器Kb置于继电器转接板的输出端口 3,继电器Kc置于继电器转接板的输出端口 5，调节直流高压发生器和正负可调直流电源的输出值，测量出避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流。
5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述情况2a)和情况2b)，接线完成后，测量避雷器单元i (i=l、2、3)和单元i+Ι的直流参考电压和泄漏电流的方法包括以下步骤: 5-1)通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA，同时电流表A2的电流值为8mA，此时直流高压发生器的电压即为避雷器单元i(i=l、2、3)在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元i+Ι在参考电流为8mA时的直流参考电压； 5-2)通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元i+Ι的0.75U8mA，此时电流表A2的读数即为单元i+Ι的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元i的0.75U8mA，此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元i的0.75U8mA下的泄漏电流； 所述电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取。
6.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述情况2c)接线完成后，测量避雷器单元4和单元5的直流参考电压和泄漏电流的方法包括以下步骤: 6-1)通过工控机调节直流高压发生器和正负可调直流电源，使得电流表Al的电流值为16mA，同时电流表A2的电流值为8mA，此时直流高压发生器的电压即为避雷器单元5在参考电流为8mA时的直流参考电压；直流高压发生器的电压减去正负可调直流电源的电压即为避雷器单元4在参考电流为8mA时的直流参考电压； 6-2)通过工控机调节正负可调直流电源的输出值为零，然后通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元4的0.75U8mA，此时电流表A2的读数即为单元4的0.75U8mA下的泄漏电流；保持正负可调直流电源的输出值为零，通过工控机调节直流高压发生器的输出电压为单元5的0.75U8mA，此时电流表Al的电流值减去电流表A2的电流值，即为单元5的.0.75U8mA下的泄漏电流； 所述电流表Al和电流表A2的数据可通过通讯模块和光电隔离模块读取。
【文档编号】G01R19/00GK103630729SQ201310571668
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】周志成, 赵科, 王静君, 孙秋芹, 陈杰, 陈娜 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院