一种避雷器在线监测装置校验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种避雷器在线监测装置校验系统，其由供电电源、高稳定度谐波电流源、第一电流测量单元、第二电流测量单元及测量结果分析单元构成，供电电源输出端分别连接至避雷器在线监测装置及所述高稳定度谐波电流源；高稳定度谐波电流源的输出端连接避雷器在线监测装置；避雷器监测装置连接所述第一电流测量单元；高稳定度谐波电流源连接所述第二电流测量单元；所述第一电流测量单元及第二电流测量单元的电流信号输出端连接至测量结果分析单元。本实用新型能对避雷器在线监测装置泄漏电流全电流、阻性电流及其谐波进行校验，其是适用于两种避雷器在线监测装置监测方法，能满足现有避雷器在线监测装置的准确性校验。
【专利说明】一种避雷器在线监测装置校验系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于避雷器安全监测装置领域，特别是一种避雷器在线监测装置校验系统。
【背景技术】
[0002]在避雷器常年的持续运行过程中，泄漏电流会引起其伏安特性发生变化，导致氧化锌避雷器阀片老化，直至出现热击穿。内部受潮或内部绝缘支架绝缘性能不良，也会使工频电流增加，功耗加剧，严重时可能导致内部放电，这将导致主设备得不到保护。严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。避雷器在线监测装置的出现，改变了预试必须停运主设备的局面，可以通过实时在线监测的避雷器运行参数，判断其工况，大大提高了预试试验的目的性和针对性。
[0003]现有的避雷器在线监测装置，采用的监测方法大体有两类，即全电流法(总泄漏电流法)和谐波分析法。全电流法主要是根据避雷器老化或受潮时，阻性电流增加，从而总电流随之增加的这一特征来判断避雷器的运行情况。但是全电流阻性分量只占容性分量的10%左右，且两者基波相位相差90度，这使得监测到的全电流的有效值或平均值主要决定于容性电流分量，即使是阻性电流增加一倍，全电流变化也不明显。谐波分析法则是采用电流及其分量进行谐波分析得出相应的特征量的方法，主要特征量是阻性电流分量及其基波和三次谐波，采用微处理器和利用数字信号处理技术进行分析，所以也称数字波形分析法。
[0004]但是，目前很多的避雷器在线监测装置在安装前都没有进行准确的全面检测。主要是没有一种统一的校验系统来适用于上述两种监测方式和监测装置，实现对避雷器在线监测装置的快速精确校验。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种能对避雷器在线监测装置泄漏电流全电流、阻性电流及其谐波进行校验的校验系统，其是适用于两种避雷器在线监测装置，能满足现有避雷器在线监测装置的准确性校验。
[0006]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0007]—种避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:由供电电源、高稳定度谐波电流源、第一电流测量单元、第二电流测量单元及测量结果分析单元构成，供电电源输出端分别连接至避雷器在线监测装置及所述高稳定度谐波电流源，供电电源为避雷器在线监测装置和高稳定度谐波电流源提供电源；高稳定度谐波电流源的输出端连接避雷器在线监测装置，高稳定度谐波电流源用于产生流经避雷器在线监测装置的电流；避雷器监测装置连接所述第一电流测量单元，避雷器在线监测装置监测高稳定度谐波电流源产生的电流，并经第一电流测量单元测量并显示；高稳定度谐波电流源连接所述第二电流测量单元，该第二电流测量单元测量高稳定度谐波电流源的电流并进行显示；所述第一电流测量单元及第二电流测量单元的电流信号输出端连接至测量结果分析单元，测量结果分析单元读取第一电流测量单元、第二电流测量单元的电流数值后进行判断。
[0008]所述的高稳定度谐波电流源由交流电源、整流变压器、PWM整流桥、低频级联H桥模块、高频级联H桥模块、低频连接电抗、高频连接电抗及综合电流输出端口构成，交流电源的输出端连接整流变压器，整流变压器的输出端连接PWM整流桥，PWM整流桥的输出端分别连接低频级联H桥模块及高频级联H桥模块，低频级联H桥模块及高频级联H桥模块分别通过低频连接电抗及高频连接电抗共同连接至综合电流输出端口。
[0009]所述的供电电源采用市电220V。
[0010]所述的结果分析单元采用8051单片机，显示部分采用ureika的YD301CF型号彩
色显示器。
[0011]所述的交流电源采用市电220V。
[0012]所述的整流变压器采用JBKZ型单相整流变压器。
[0013]所述的PWM整流桥采用MTQ250，MTQ200, MTQ150, MTQ100单相全控整流桥模块。
[0014]所述低频连接电抗采用平波电抗器DLK-7.5型。
[0015]所述高频连接电抗采用西门子6SN1111-0AA00-0BA1型高频整流电抗器。
[0016]本实用新型的优点和积极效果是:
[0017]1.本实用新型的避雷器在线监测装置校验系统，能够对避雷器在线监测装置电流测量准确性进行判断，确保其在安装前的量值准确可靠。
[0018]2.本实用新型的避雷器在线监测装置校验系统，能校验避雷器在线监测装置的阻性电流、全电流及阻性电流谐波量值的准确性。
[0019]3.本实用新型结构设计科学合理，避雷器在线监测装置校验系统结构简单，操作方便，校验效率高，适用范围广泛，具有良好的推广应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的避雷器在线监测装置校验系统的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型的高稳定度谐波电流源的结构示意图；
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图、通过具体实施例对本实用新型作进一步详述。以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0023]一种避雷器在线监测装置校验系统，其由供电电源、高稳定度谐波电流源、第一电流测量单元、第二电流测量单元及测量结果分析单元构成。参见图1中所示。
[0024]供电电源输出端分别连接至避雷器在线监测装置及所述高稳定度谐波电流源，供电电源为避雷器在线监测装置和高稳定度谐波电流源提供电源。高稳定度谐波电流源的输出端连接避雷器在线监测装置，高稳定度谐波电流源用于产生流经避雷器在线监测装置的电流。避雷器监测装置连接所述第一电流测量单元，避雷器在线监测装置监测高稳定度谐波电流源产生的电流，并经第一电流测量单元测量并显示。高稳定度谐波电流源连接所述第二电流测量单元，该第二电流测量单元测量高稳定度谐波电流源的电流并进行显示；所述第一电流测量单元及第二电流测量单元的电流信号输出端连接至测量结果分析单元，测量结果分析单元读取第一电流测量单元、第二电流测量单元的电流数值后进行判断。[0025]高稳定度谐波电流源由交流电源、整流变压器、PWM整流桥、低频级联H桥模块、高频级联H桥模块、低频连接电抗、高频连接电抗及综合电流输出端口构成。参见图2中所示。交流电源的输出端连接整流变压器，整流变压器的输出端连接PWM整流桥，PWM整流桥的输出端分别连接低频级联H桥模块及高频级联H桥模块，低频级联H桥模块及高频级联H桥模块分别通过低频连接电抗及高频连接电抗共同连接至综合电流输出端口。
[0026]高稳定度谐波电流源的工作原理为:
[0027]如图2所示，单相整流变压器将交流电源降压隔离后，分别通过N个低压绕组对N个PWM整流H桥模块进行充电，建立起直流母线电压。每个PWM整流H桥模块的直流母线并联了放电支路，以控制直流母线电压不过限，从而保护电力电子器件的安全。N个PWM整流H桥模块分为两组，其中一组由一个PWM整流H桥模块组成，其直流母线连接高频级联H桥模块的输入端，另一组由N-1个PWM整流H桥模块组成，它们的直流母线分别连接N-1个低频级联H桥模块的输入端。高频级联H桥模块根据根据控制指令基于滞环电流控制算法，作为恒流源产生11次-31次高次谐波电流，再通过高频连接电抗连接至综合电流输出端子。低频级联H桥模块根据控制指令基于载波移相控制算法，作为恒压源产生2-10次谐波电流，与高频级联H桥模块产生的11-31次谐波电流在综合电流输出端口叠加，产生总的谐波电流。
[0028]所述的供电电源采用市电220V。
[0029]所述的结果分析单元采用8051单片机,显示部分采用ureika的YD301CF型号彩
色显示器。
[0030]所述的交流电源采用市电220V。
[0031]所述的整流变压器采用JBKZ型单相整流变压器。
[0032]所述的PWM整流桥采用MTQ250，MTQ200, MTQ150, MTQ100单相全控整流桥模块。
[0033]所述低频连接电抗采用平波电抗器DLK-7.5型；
[0034]所述高频连接电抗采用西门子6SN1111-0AA00-0BA1型高频整流电抗器。
[0035]本避雷器在线监测装置校验系统的工作原理为:
[0036]⑴.供电电源分别为避雷器在线监测装置和高稳定度谐波电流源提供电源；
[0037]⑵.高稳定度谐波电流源产生流经避雷器在线监测装置的电流，该电流根据预设输出指定的全电流、阻性电流基波或阻性电流谐波，阻性电流谐波为阻性电流3次、5次和7次谐波。产生的总的电流由综合电流输出端口输出至避雷器在线监测装置。
[0038]⑶.通过避雷器在线监测装置监测步骤⑵中高稳定度谐波电流源产生的电流，并经避雷器在线监测装置的第一电流测量单元测量并显示。按照工作方式不同，电流数值的显示可采用本地显示单元或经通信通道发送至后台程序显示。
[0039](4).通过第二电流测量单元对高稳定度谐波电流源进行测量并显示；按照工作方式不同，电流数值的显示可采用本地显示单元或经通信通道发送至后台程序显示。
[0040](5).测量结果分析单元读取第一电流测量单元的电流测量数值和第二电流测量单元的电流测量数值，计算误差，并做出误差是否合格的判断。
[0041]所述的误差计算方式为:
[0042]^ =X 100%
I ο[0043]式中:
[0044]δ:电流测量相对误差(基波及各次谐波)；
[0045]10:第二电流测量单元测量值；
[0046]I1:第一电流测量单元测量值。
[0047]所述的误差是否合格的判断方式为:
[0048]
【权利要求】
1.一种避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:由供电电源、高稳定度谐波电流源、第一电流测量单元、第二电流测量单元及测量结果分析单元构成，供电电源输出端分别连接至避雷器在线监测装置及所述高稳定度谐波电流源，供电电源为避雷器在线监测装置和高稳定度谐波电流源提供电源；高稳定度谐波电流源的输出端连接避雷器在线监测装置，高稳定度谐波电流源用于产生流经避雷器在线监测装置的电流；避雷器监测装置连接所述第一电流测量单元，避雷器在线监测装置监测高稳定度谐波电流源产生的电流，并经第一电流测量单元测量并显示；高稳定度谐波电流源连接所述第二电流测量单元，该第二电流测量单元测量高稳定度谐波电流源的电流并进行显示；所述第一电流测量单元及第二电流测量单元的电流信号输出端连接至测量结果分析单元，测量结果分析单元读取第一电流测量单元、第二电流测量单元的电流数值后进行判断。
2.根据权利要求1所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述的高稳定度谐波电流源由交流电源、整流变压器、PWM整流桥、低频级联H桥模块、高频级联H桥模块、低频连接电抗、高频连接电抗及综合电流输出端口构成，交流电源的输出端连接整流变压器，整流变压器的输出端连接PWM整流桥，PWM整流桥的输出端分别连接低频级联H桥模块及高频级联H桥模块，低频级联H桥模块及高频级联H桥模块分别通过低频连接电抗及高频连接电抗共同连接至综合电流输出端口。
3.根据权利要求1所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述的供电电源采用市电220V。
4.根据权利要求1所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述的结果分析单元采用8051单片机，显示部分采用ureika的YD301CF型号彩色显示器。
5.根据权利要求2所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述的交流电源采用市电220V。
6.根据权利要求2所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述的整流变压器采用JBKZ型单相整流变压器。
7.根据权利要求2所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述的PWM整流桥采用MTQ250，MTQ200, MTQ150, MTQ100单相全控整流桥模块。
8.根据权利要求2所述的避雷器在线监测装置校验系统，其特征在于:所述低频连接电抗采用平波电抗器DLK-7.5型；所述高频连接电抗采用西门子6SN1111-0AA00-0BA1型高频整流电抗器。
【文档编号】G01R35/00GK203745631SQ201320660158
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】李常春, 孙哲, 邹琪, 陈彬, 赵庆来 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司