专利名称：无间隙金属氧化物避雷器阻性电流基波的测量方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电力测量领域，涉及一种无间隙金属氧化物避雷器(MOA)阻性电流基波的测量方法及其装置。
电力系统广泛使用了无间隙金属氧化物避雷器，一个性能良好的避雷器，在运行电压作用下漏电流中电容性电流占80%～90%，而电阻性电流的份量很小只占20%～10%，避雷器老化或受潮后，电阻性电流要明显增加，准确测出通过避雷器的阻性电流对电力系统的安全运行有着重要意义。
目前，日本生产的LCD-4型、武汉生产的FLC-1型泄漏电流测量仪，所采用的测量方法是90°补偿法。避雷器在运行电压下的等值电路可用电容和非线性电阻并联来描述，当避雷器两端电压含有谐波时，装置不能把被测总电流中由于电压谐波所产生的电流谐波完全补偿，导致所测得的阻性电流值，受到电压谐波含量及相位的严重干扰。
运行中的瓷壳式避雷器一般呈一字形排列，避雷器通过电场相互有作用，相间距离越近，作用越强烈，中间相(如B相)对两个边相的作用之一，是使一个边相(如C相)避雷器的总电流较避雷器单支加电压时超前一个角度，另一个边相(如A相)的电流较单支加电压时滞后一个角度，这样LCD-4型泄漏电流测量仪在测量运行中的两个边相避雷器时所指示的阻性电流是错误的。
本发明的目的是提供一种无间隙金属氧化物避雷器性电流基波的测量方法及其实现该方法的装置。
测量无间隙金属氧化物避雷器(MOA)阻性电流基波的具体方法是测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的中间相、等边三角形排列的任何一相、金属壳式避雷器或测量单相加电压避雷器时
1)从被测相避雷器的接地引下线中用CT1(主CT)取电流信号，与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号;
2)电流、电压经过放大送到单片机内的A/D转换器进行一个周期的模数转换并进行付立叶级数展开，即I(t)=Σk=1∞lksin(kω t+φIk)]]>(1)U(t)=Σk=1∞Uksin(kω t+φUk)]]>(2)3)经计算程序对采样得到的电压、电流信号进行付立叶变换，即∫TOI(t)e-jωtdt＝I1e-jφI1(3)∫TOU(t)e-jωtdt＝U1e-jφU1(4)将(4)式化为单位向量为e-jφU1(5)将(3)式、(5)式相除得I1e-jφI1/e-jφU1＝I1e-j(φI1-φU1)＝I1COSφI1-U1+jI1SinφI1-U14)电流基波矢量在电压基波矢量方向上的投影为阻性电流基波即
IR1＝I1COSφI1-U1;
5)根据需要可显示和打印测量结果。
测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的边相时1)从被测相避雷器接地引下线中用CT1(主CT)取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，同时用CT2(副CT)取另一个边相电流信号;
2)两个电流信号、一个电压信号经过放大送到单片机的A/D转换器进行一周期的模数转换并进行付立叶级数展开，即I(t)=Σk=1∞lksin(kω t+φIk)]]>(6)U(t)=Σk=1∞Uksin(kω t+φUk)]]>(7)I(t)′=Σk=1∞lk′sin(kω t+φIk′)]]>(8)3)然后经计算程序对采样得到的电压、电流及另一个边相电流进行付立叶变换，即∫TOI(t)e-jωtdt＝I1e-jφI1(9)∫TOU(t)e-jωtdt＝U1e-jφU1(10)
∫TOI′(t)e-jωtdt＝I1′e-jφI1′(11)将(9)式、(10)式单位化得e-jφI1(12)e-jφU1(13)将(9)式、(13)式相除得I1e-jφI1/e-jφU1＝I1e-j(φI1-φU1)(14)将(11)式、(12)式相除得I1′e-jφI1′/e-jφI1＝I1′e-j(φI1′-φI1)(15)得到被测相电流基波与电压基波之间的夹角及两个边相电流基波之间的角差φI1′-φI1;
4)电流基波矢量在电压基波矢量方向上的投影为有干扰的阻性电流基波，通过计算得出中间相对两个边相的干扰角为β，预置干扰角β校正计算出边相正确的阻性电流基波值，即IR1＝I1COS(φI.1-U1±β)。
5)根据需要可显示和打印测量结果。
使用上述方法只用一个钳形电流互感器测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的边相时用一个钳形电流互感器依次取两个边相的电流信号;
1)首先从非被测边相避雷器接地引下线中用CT1(主CT)取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，经过模数转换、付立叶变换得到非被测边相电流与被测边相电压之间的夹角φI1′-φU1;
2)再用同一个互感器从被测相避雷器接地引下线中取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，经过模数转换、付立叶变换得到被测相基波电流与被测相基波电压之间的夹角φI1-φU1;
3)两个边相的角差为φI1′-φI1，通过计算得出干扰角为β，预置干扰角β校正计算出边相正确的阻性电流基波即IR1＝I1COS(φI1-U1±β)。
使用上述方法测量单支加电压避雷器时，得到的电流基波值和相角可作为基准数据，当避雷器安装在边相运行时，测量出的相角与单支加压时的相角进行比较，计算出干扰角β，进行校正，得出边相正确的阻性电流基波。
一种为使用测量无间隙金属氧化物避雷器阻性电流基波的方法而专门设计的测量装置，它是由钳形电流互感器CT1、CT2、电压隔离器(1-1)、放大单元(2-2)、单片机(3-3)、键盘显示器(4-4)、打印机(5-5)等组成，其特征在于电流互感器CT1、CT2、电压隔离器(1-1)与放大单元(2-2)联接，放大单元(2-2)的输出信号进入单片机(3-3)的A/D转换通道联接，单片机(3-3)、键盘显示器(4-4)、打印机(5-5)经总线联接，其中，电压隔离器(1-1)由高阻值电阻R12经隔离互感器T、隔直电容C9与I/V转换电路联接，隔离互感器T的铁芯由高导磁材料制成，I/V转换电路具有高输入阻抗、低输出阻抗，放大单元(2-2)有两路电流输入电路、一路电压输入电路。
该装置的电压隔离器(1-1)的I/V转换电路是由比例放大器IC6、反馈电阻R13、反馈电容C10等组成，其中，隔离互感器T的正输出端经隔直电容C9与放大器IC6的负输入端联接，T的负输出端与IC6的正输入端联接并接零，电容C10、电阻R13并联后跨接在放大器IC6的负输入端与输出端之间，IC6输出信号经N3与放大单元(2-2)的N3′联接。
该装置的放大单元(2-2)由比例放大器IC1、IC2、IC3、过零比较器IC4、电压基准源IC5、隔直电容C1～C3、C6～C8、反馈电容C4、C5、接零电阻R1、反馈电阻R3、R4及电阻R6～R11组成，其中，被测相电流信号由CT1送入放大单元(2-2)，CT1正输出端经N1与隔直电容C1的一端联接，CT1的负输出端与IC1的正输入端联接并接零，C1的另一端与比例放大器IC1的负输入端联接，R3、C4并联后跨接在IC1的输出与输入端之间，非被测相电流信号由CT2经N2与隔直电容C2的一端联接，CT2的负输出端与IC2的正输入端联接并接零，C2的另一端与比例放大器IC2的负输入端联接，R4、C5并联后跨接在IC2的输出与输入端，IC1、IC2的输出端经隔直电容C6、C7与单片机(3-3)中的A/D转换通道接口[40]、[41]联接，被测相的电压信号经电压隔离器(1-1)进入放大单元(2-2)经N3′与电容C3的一端联接，C3的另一端与比例放大器IC3的正输入端联接，IC3的正输入端经接零电阻R1接零，IC3的负输入端与输出端联接，IC3的输出端经隔直电容C8与单片机(3-3)的A/D转换通道接口[42]联接，IC3的输出端还与过零比较器IC4的负输入端联接，IC4的正输入端与输出端之间跨接一电阻R7，IC4的正输入端还经电阻R5接零，电阻R6接在仪器电源的正极与IC4的输出端之间，IC4的输出端还与单片机的高速输入通道接口[3]联接，电压基准源IC5的正极与A/D转换通道接口[43]联接，IC5的负极接零，电阻R11一端与仪器电源的正极联接，另一端与电压基准源IC5的正极联接，电阻R8、R9、R10的一端分别与单片机(3-3)的A/D转换通道接口[40]、[41]、[42]联接，另一端均与IC5的正极联接。
该装置还可以只用一个电流互感器CT1(主CT)取被测相电流信号，放大单元(2-2)只有一路电流输入电路、一路电压输入电路。
使用本方法及装置测量无间隙金属氧化物避雷器(MOA)具有以下优点1)由于采用了交错咬合结构的高导磁材料制成的钳形电流互感器，能准确测量到0.2mA(有效值)以上的工频电流，由于互感器本身及互感器外均有抗电磁干扰的屏蔽层，因此具有很强的抗电磁干扰能力，由于CT是钳形的，可不断开避雷器的接地引下线进行测量，工作安全、方便、可靠;
2)具有高输入阻抗的电压隔离器与PT二次输出端联接，测量时不会影响PT二次的正常运行;以高导磁材料为铁芯的电压隔离器与以高输入阻抗低输出阻抗的I/V变换器联接，保证了输入电压在较大范围内变化(如20～90V);电压隔离器与放大单元之间联接电缆的长度在50～150m范围内变化，使测量结果有足够的精度;
3)主机中只有放大单元的一部分是模拟电路，其余都是数字电路，因此电路的工作稳定度高，计算精度高，维修简单，运行可靠，造价低;
4)测量阻性电流基波值真正反映了避雷器的小电流特性，克服了测量时电压所含谐波的影响;
5)具有校正功能，克服了避雷器的相间干扰，可测得边相避雷器阻性电流基波的真实值;
6)可显示和打印所有测量结果及主要波形;
7)装置可用交流供电，也可用直流供电。
图1、图2、图3、图4、图5为测量运行的瓷壳式一字形排列三相无间隙金属氧化物避雷器(MOA)的原理框图，由无间隙金属氧化物避雷器(MOA)、系统电压互感器PT、精密钳形电流互感器CT1(主CT)、CT2(副CT)(图4、图5中无CT2)、电压隔离器(1-1)、放大单元(2-2)、单片机(3-3)、键盘显示器(4-4)、打印机(5-5)等组成。避雷器的电流信号经CT1、CT2(图4、图5中无CT2)引入放大单元(2-2)，电压信号经系统PT二次端子通过电压隔离器(1-1)引入放大单元(2-2)，放大单元(2-2)输出信号进入单片机(3-3)的A/D转换通道，单片机(3-3)、键盘显式器(4-4)、打印机(5-5)经总线联接。
图6为本装置电压隔离单元(1-1)的电原理图，是由比例放大器IC6、隔离互感器T、限流电阻R12、反馈电阻R13、隔直电容C9、反馈电容C10等组成，其中，从电压互感器PT取得的电压信号经M、N端进入电压隔离器(1-1)的M′、N′端，M′经限流电阻R12与隔离互感器T的正输入端联接，N′与隔离互感器T的负输入端联接，T的正输出端经隔直电容C9与放大器IC6的负输入端联接，T的负输出端与IC6的正输入端联接并接零，电容C10、电阻R13并联后跨在接放大器IC6的负输入端与输出端之间，IC6输出信号经N3与放大单元(2-2)的N3′联接。
图7为本装置的放大单元(2-2)的电原理图，由比例放大器IC1、IC2、IC3、过零比较器IC4、电压基准源IC5、隔直电容C1～C3、C6～C8、反馈电容C4、C5、接零电阻R1、反馈电阻R3、R4及电阻R6～R11组成，其中，被测相电流信号由CT1送入放大单元(2-2)，CT1正输出端经N1与隔直电容C1的一端联接，CT1的负输出端与IC1的正输入端联接并接零，C1的另一端与比例放大器IC1的负输入端联接，R3、C4并联后跨接在IC1的输出与输入端之间，非被测相电流信号由CT2经N2与隔直电容C2的一端联接，CT2的负输出端与IC2的正输入端联接并接零，C2的另一端与比例放大器IC2的负输入端联接，R4、C5并联后跨接在IC2的输出与输入端，IC1、IC2的输出端经隔直电容C6、C7与单片机(3-3)中的A/D转换通道接口[40]、[41]联接，被测相的电压信号经电压隔离器(1-1)进入放大单元(2-2)经N3′与电容C3的一端联接，C3的另一端与比例放大器IC3的正输入端联接，IC3的正输入端经接零电阻R1接零，IC3的负输入端与输出端短接，IC3的输出端经隔直电容C8与单片机(3-3)的A/D转换通道接口[42]联接，IC3的输出端还与过零比较器IC4的负输入端联接，IC4的正输入端与输出端之间跨接一电阻R7，IC4的正输入端还经电阻R5接零，电阻R6接在仪器电源的正极与IC4的输出端之间，IC4的输出端还与单片机的高速输入通道接口[3]联接，电压基准源IC5的正极与A/D转换通道接口[43]联接，IC5的负极接零，电阻R11一端与仪器电源的正极联接，另一端与电压基准源IC5的正极联接，电阻R8、R9、R10的一端分别与单片机(3-3)的A/D转换通道接口[40]、[41]、[42]联接，另一端均与IC5的正极联接。
图8为本装置的前面板图，0～9为数字键、10-清除键、11-输入键、12-电压指示选择键、13-电流指示选择键、14-角度指示选择键、15-数字存储键、16-打印键、17-进纸键、18-数码管显示窗口、19-信号过高指示灯、20-信号过低指示灯、21-供电过低指示灯、22-小数点键、23-“+/-”号键、KU-电压互感器变比、U-电压有效值(V)、U1-电压基波有效值(V)、U3-三次谐波电压/基波电压(%)、U5-五次谐波电压/基波电压(%)、U7-七次谐波电压/基波电压(%)、K1-电流变比、I-被测电流有效值(mA)、IP-被测电流峰值(mA)、IRP-阻性电流峰值(mA)、IRIP-阻性基波电流峰值(mA)、ICIP-容性电流基波峰值(mA)、β-校正角(度)、φI1-U1-电流基波与电压基波的夹角(度)、φI1′-I1-两个边相电流基波之间的夹角(度)。
本发明结合下列实施例作进一步说明。
图1为本发明测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的中间相(如B相)的原理框图，用钳形电流互感器CT1从被测相避雷器的接地引下线中取电流信号引入放大单元(2-2)，与被测相同相的系统PT二次输出端的电压信号通过电压隔离单元(1-1)引入放大单元(2-2)，放大单元(2-2)输出信号进入单片机(3-3)的A/D进行一个周期的模数转换并进行付立叶级数展开，即I(t)=Σk=1∞lksin(kω t+φIk)]]>(1)U(t)=Σk=1∞Uksin(kω t+φUk)]]>(2)
经计算程序对采样到的电压、电流信号进行付立叶变换，即∫TOI(t)e-jωtdt＝I1e-jφI1(3)∫TOU(t)e-jωtdt＝U1e-jφU1(4)将(4)式化为单位向量为e-jφU1(5)将(3)式、(5)式相除得I1e-jφI1/e-jφU1＝I1e-j(φI1-φU1)＝I1COSφI1-U1+jI1SinφI1-U1IR1＝I1COSφI1-U1即为所求的阻性电流基波值;
根据需要可显示和打印测量结果包括总电压有效值U、基波电压有效值U1、各次谐波电压含量百分比、总电流有效值I、总电流峰值IP、阻性电流峰值IRP、阻性电流基波峰值IRIP、容性电流基波峰值ICIP、被测相电流基波与电压基波的夹角φI1-U1及总电压U、总电流I、阻性电流IR的波形;
图2为测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器边相对的原理框图(如A相)，联接方式与图1相同，用钳形电流互感器CT1(主CT)从被测相避雷器接地引下线中取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，同时用钳形电流互感器CT2(副CT)取另一个边相电流信号;
两个电流信号、一个电压信号经过放大送到单片机的A/D转换器进行一周期的模数转换并进行付立叶级数展开，即
I(t)=Σk=1∞lksin(kω t+φIk)]]>(6)U(t)=Σk=1∞Uksin(kω t+φUk)]]>(7)I(t)′=Σk=1∞lk′sin(kω t+φIk′)]]>(8)然后经计算程序对采样被测的电压、电流及另一个边相电流进行付立叶变换，即∫TOI(t)e-jωtdt＝I1e-jφI1(9)∫TOU(t)e-jωtdt＝U1e-jφU1(10)∫TOI′(t)e-jωtdt＝I1′e-jφI1′(11)将(9)式、(10)式单位化得e-jφI1(12)e-jφU1(13)
将(9)式、(13)式相除得I1e-jφI1/e-jφU1＝I1e-j(φI1-φU1)(14)将(11)式、(12)式相除得I1′e-jφI1′/e-jφI1＝I1′e-j(φI1′-φI1)(15)得到被测相电流基波与电压基波的之间夹角及两个边相电流基波之间的角差φI1′-φI1，中间相对两个边相的干扰角为β＝(φI1′-φI1-120°)/2，通过预置干扰角β校正计算出边相正确的阻性电流基波，即IR1＝I1COS(φI-U+β);
根据需要可显示和打印测量结果包括总电压有效值U、基波电压有效值U1、各次谐波电压含量百分比、总电流有效值I、总电流峰值IP、阻性电流峰值IRP、阻性电流基波峰值IRIP、容性电流基波峰值ICIP、被测相电流基波与电压基波的夹角φI-U、两个边相电流基波的夹角φI1′-φI1及总电压U、总电流I、阻性电流IR的波形;
图3为测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的边相对原理框图(如C相)，联接方式与图1相同，用钳形电流互感器CT1从被测相(C相)避雷器接地引下线中取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，预置干扰角-β(用测量A相得到的干扰角β)，通过与上述同样的计算方法计算出边相正确的阻性电流基波。
如果避雷器按A、B、C(边、中、边)相序排列，测量完B后先测量C相，此时干扰角的计算方法为β＝｛[360°-(φI1′-φI1)]-120°｝/2，C相干扰角为-β，A相干扰为+β。
图4、图5为使用上述方法测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的边相时，只需用一个钳形互感器取电流信号(如A相为被测相)
首先用精密钳形互感器CT1从非被测相(C相)避雷器接地引下线中取电流信号(如图4)、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，经过模数转换、付立叶变换得到被测相电压与非被测相电流之间的夹角φI1′-φU;
再用同一个钳形互感器CT1从被测相(A相)避雷器接地引下线中取电流信号(如图5)、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，经过模数转换、付立叶变换得到被测相电压与被测相电流之间的夹角φI1-φU;
两个边相的角差为φI1′-φI1，干扰角β＝(φI1′-φI1-120°)/2，通过预置干扰角β校正计算出正确的阻性电流基波即IR1＝I1COS(φI-U±β)。
测量单支加电压避雷器时无相间干扰，从被测相避雷器取电流、电压信号经过模数转换、付立叶变换得到阻性电流基波值及相角，此电流基波值和相角可作为基准数据，当避雷器安装在边相运行时，测量出的相角与单支加压时的相角进行比较，计算出干扰角β，进行校正，得出正确的阻性电流基波。
测量带金属壳的金属氧化物避雷器，与测量单支加电压避雷器时相同。
对于避雷器生产厂、科研部门进行出厂试验、小电流特性研究、运行部门在线监测是较理想的手段。
本装置的使用方法和操作步骤如下测量一字形排列的瓷壳式无间隙金属氧化物避雷器的中间相(如B相)，先将主机放置在避雷器的B相附近，将主机外壳接地，互感器CT1、CT2、电压隔离器(1-1)与主机联接好，开机等待2分钟仪器稳定，将CT1钳于B相避雷器接地引下线中(注意CT的方相)，B相电压互感器PT的二次输出端的线端与电压隔离器的首端联接，中性点与电压隔离器的末端联接，操作面板电压指示选择按键(12)，使总电压U灯亮，待数据稳定，再操作电流指示选择按键(13)使阻性电流基波峰值IRIP灯亮，再观察数码显示是否稳定，若稳定，按数据存储键(15)，所有数据被存储，此时钳形电流互感器、电压隔离器可脱离系统。操作电压指示选择按键(12)、电流指示选择按键(13)、角度指示选择按键(14)可依次显示被测及预置的数据。共有四种打印方式①先按打印键(16)，再按数码键(1)打印出U、I、IP、IRP、IRIP、φI1-U1的值;
②先按打印键(16)，再按数码键(2)打印面板上所有的数据;
③先按打印键(16)，再按数码键(3)分别画出U、I、IR三个信号的波形图;
④先按打印键(16)，再按数码键(4)画出U、I、IR共轴波形图;
此时B相就测完了。
测量一字形排列瓷壳式无间隙金属氧化物避雷器边相(A相)时，联线与测量中间相相同，电流互感器CT1取A相电流信号，CT2取C相电流信号，电压隔离器取A相电压信号，操作电压指示选择按键(12)，使U灯亮，待数据稳定，再操作电流指示选择按键(13)，使IRIP灯亮观察数码显示是否稳定，若稳定，按数据存储键(15)，所测数据被存储，再按角度指示选择键(14)，两个边相电流夹角φI1′-I1灯亮，这时显示窗口(18)显示两个边相电流夹角，根据计算公式得到β＝(φI1′-φI1-120°)/2或β＝｛[360°-(φI1′-φI1)]-120°｝/2，再按角度指示选择键(14)使β灯亮，用数码键0-9及输入按键(11)将+β的值输入到装置内，此时将测得数据进行了校正，克服了相间干扰带来的误差，可显示和打印出正确结果。
当测量另一个边相(C相)，CT1取C相电流信号、电压隔离器取C相电压信号，操作、显示、打印与上述相同，此时输入-β。
权利要求
1.一种无间隙金属氧化物避雷器阻性电流基波的测量方法，其特征在于测量的具体方法如下测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的中间相、等边三角形排列避雷器的任何一相、金属壳式避雷器或单支加电压避雷器或测量运行的瓷壳式一字形排列三相避雷器边相时1)从被测相避雷器接地引下线中取电流信号或取被测边相与另一个边相电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号；2)一个电流信号或两个边相电流信号、一个电压信号经过放大送到单片机的A/D转换器进行一个周期的模数转换；3)经计算程序对采样得到的电压、电流信号进行付立叶变换，即对电流、电压进行积分，得到被测相电流基波、电压基波的幅值和相角及两个边相电流基波之间的角差φ11’-φ11；4)被测相电流基波矢量在电压基波矢量方向上的投影即为阻性电流基波，测量边相时中间相对两个边相的干扰角为β，通过预置干扰角β校正投影，得出边相正确的阻性电流基波；5)根据需要可显示和打印测量结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于测量运行的瓷壳式一字形排列三相金属氧化物避雷器的边相时用一个钳形电流互感器依次取两个边相的电流信号;1)首先从非被测相避雷器接地引下线中取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，经过模数转换、付立叶变换得到非被测相电流与被测相电压之间的夹角φI1'-φU;2)再用一个互感器从被测相避雷器接地引下线中取电流信号、与被测相同相的系统PT二次输出端取电压信号，经过模数转换、付立叶变换得到被测相电流与被测相电压之间的夹角φI1-φU;3)两个边相的角差为φI1'-φI1，通过计算得出干扰角β，预置干扰角β校正计算出边相正确的阻性电流基波。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于测量单支加电压避雷器得到的相角及阻性电流基波作为基准数据，当此避雷器安装在边相运行时，测量出的相角与单支加压时的相角进行比较，计算出干扰角β，进行校正，得出边相正确的阻性电流基波。
4.一种使用权利要求1所述的方法而专门设计的测量装置，它是由钳形电流互感器CT1、CT2、电压隔离器(1-1)、放大单元(2-2)、单片机(3-3)、键盘显示器(4-4)、打印机(5-5)等组成，其特征在于钳形电流互感器CT1、CT2、电压隔离器(1-1)与放大单元(2-2)联接，放大单元(2-2)的输出信号进入单片机(3-3)的A/D转换通道，单片机通过总线与键盘显示器(4-4)、打印机(5-5)联接，其中，电压隔离器(1-1)由高阻值电阻R12经隔离互感器T、隔直电容C9与I/V转换电路联接，隔直互感器T的铁芯由高导磁材料制成，I/V转换电路具有高输入阻抗、低输出阻抗，放大单元(2-2)有两路电流输入电路、一路电压输入电路。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于它的电压隔离器(1-1)的I/V转换电路，由比例放大器IC6、反馈电阻R13、反馈电容C10组成，其中，隔离互感器T的正输出端经隔直电容C9与放大器IC6的负输入端联接，T的负输出端与IC6的正输入端联接并接零，电容C10、电阻R13并联后跨接在放大器IC6的负输入端与输出端之间，IC6输出信号经N3与放大单元(2-2)的N3′联接。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于它的放大单元(2-2)由比例放大器IC1、IC2、IC3，过零比较器IC4、电压基准源IC5、隔直电容C1～C3、C6～C8、反馈电容C4、C5、接地电阻R1、反馈电阻R3、R4及电阻R6～R11组成，其中，被测相电流信号由CT1送入放大单元(2-2)，CT1正输出端经N1与隔直电容C1的一端联接，CT1的负输出端与IC1的正输入端联接并接零，C1的另一端与比例放大器IC1的负输入端联接，R3、C4并联后跨接在IC1的输出与输入端之间，非被测相电流信号由CT2经N2与隔直电容C2的一端联接，CT2的负输出端与IC2的正输入端联接并接零，C2的另一端与比例放大器IC2的负输入端联接，R4、R5并联后跨接在IC2的输出与输入端，IC1、IC2的输出端经隔直电容C6、C7与单片机(3-3)中的A/D转换通道接口[40]、[41]联接，被测相的电压信号经电压隔离器(1-1)进入放大单元(2-2)经N3′与电容C3的一端联接，C3的另一端与比例放大器IC3的正输入端联接，IC3的正输入端经接零电阻R1接零，IC3的负输入端与输出端短接，IC3的输出端经隔直电容C8与单片机(3-3)的A/D转换通道接口[42]联接，IC3的输出端还与过零比较器IC4的负输入端联接，IC4的正输入端与输出端之间跨接一电阻R7，IC4的正输入端还经电阻R5接零，电阻R6接在仪器电源的正极与IC4的输出端之间，IC4的输出端还与单片机的高速输入通道接口[3]联接，电压基准源IC5的正极与A/D转换通道接口[43]联接，IC5的负极接零，电阻R11一端与仪器电源的正极联接，另一端与电压基准源IC5的正极联接，电阻R8、R9、R10的一端分别与单片机(3-3)的A/D转换通道接口[40]、[41]、[42]联接，另一端均与IC5的正极联接。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于只用一个电流互感器CT1取电流信号，放大单元(2-2)只有一路电流输入电路、一路电压输入电路。
全文摘要
一种测量无间隙金属氧化物避雷器阻性电流基波的方法及其装置，从避雷器接地引下线中取电流信号、PT二次绕组输出端取电压信号放大后进行模数转换，傅立叶变换，得到阻性电流基波值、避雷器电压与电流之间的夹角、两个边相避雷器电流间的夹角等，其装置是由电流互感器、接系统电压互感器输出端的电压隔离器，输入信号放大单元、单片机、键盘显示器、打印机等组成。使用该方法测量阻性电流基波，克服了电源电压含谐波的影响，该方法具有校正功能克服了运行避雷器相间相互干扰对测量的影响，对于分析运行中的避雷器的工作状况，保证电力系统的安全运行具有重要意义。
文档编号G01R31/00GK1075365SQ92100528
公开日1993年8月18日 申请日期1992年2月12日 优先权日1992年2月12日
发明者颜文, 任守华 申请人:东北电力试验研究院