基于光纤时钟同步的发电机绝缘测试用电流取样检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种基于光纤时钟同步的发电机绝缘测试用电流取样检测装置， 属于高压电气设备绝缘性能参数测试技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展，电力工业持续健康发展，装机总量和发电量进一步增长，电网规模 逐渐扩大。对高压电气主设备，比如：电力变压器，电力互感器、避雷器、大型发电机等的绝 缘性能进行科学检测和正确状态评估，制订科学合理的运行、检修和更新计划，可以提高发 电效率，提升电网运行的安全可靠性。
[0003] 表征电气设备主绝缘，尤其是大型发电机主绝缘的非破坏性参数主要有直流特征 参数（绝缘电阻、极化指数、吸收比等）、交流特征参数（第一电流激增点电压UP11，第二电 流激增点电压upi2，第二电流激增值AI以及交流复合参量Y等）、介质特征参数（介质损 耗tans、AtanS、电容量c、AC)、局部放电特征参数和非电（化学和机械方法测量结果） 特征量，其中介质特征参数和局部放电特征参数相结合，可以对发电机主绝缘老化特征进 行评估。普遍认为，绝缘老化时，介质损耗、电容量和放电量均有所增加，明确表现为介质损 耗和电容随着电压增加而增大，变化规律与局部放电起始放电电压的大小有关。局部放电 损耗指I
等式右边分别为额定电压和起始放电 电压下介质损耗特征值。反映了局部放电产生的损耗大小，PDI越大，局部放电越严重，绝 缘介质老化情况越严重。介质损耗现场测量时，电气设备接地通常较难打开，在低压端接入 电流传感器，精确取样小电流困难。
[0004] 需要本领域技术人员迫切解决的一个问题就是：研制一种能够在高压端接入，能 够对高压电流取样的检测装置，达到测试精确、安全性高的目的。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于光纤时钟同步的发电机绝缘测 试用电流取样检测装置。
[0006] 解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0007] -种基于光纤时钟同步的发电机绝缘测试用电流取样检测装置，其特征在于：所 述的电流取样检测装置包括电流采样电路；所述电流采样电路包括试验电源、第一电容、第 二电容、第一取样电阻、第二取样电阻、标准电容器、第一接线端子、第二接线端子、第一电 流采样模块和第二电流采样模块；所述第一电容和第二电容组成第一串联支路，所述第一 取样电阻、第一接线端子、第二接线端子和连接在第一接线端子与第二接线端子之间的被 测试发电机绝缘介质组成第二串联支路，所述第二取样电阻和标准电容器组成第三串联支 路，该第一至第三串联支路均与所述试验电源的正、负极输出端并联，其中，所述第二接线 端子接地。
[0008] 作为本实用新型的优选实施方式，所述试验电源由380V交流电源、变压器和电感 组成，所述380V交流电源与变压器的初级绕组并联，所述变压器的次级绕组一端为所述试 验电源的负极输出端、另一端连接所述电感的一端，所述电感的另一端为所述试验电源的 正极输出端。
[0009] 作为本实用新型的优选实施方式，第一取样电阻和第二取样电阻均为无电晕无感 电阻。
[0010] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的第一电流采样模块和第二电流采样模块 均由用于放大采样信号的增益调理子模块和用于将放大后的采样信号转换成数字信号的 模数转换子模块组成，其中，所述增益调理子模块的输出端均与所述模数转换子模块的输 入端连接，所述第一电流采样模块的增益调理子模块采样信号输入端与所述第一取样电阻 并联，所述第二电流采样模块的增益调理子模块采样信号输入端与所述第二取样电阻并 联。
[0011] 作为本实用新型的一种改进，所述的电流取样检测装置还包括光纤时钟同步传输 电路；所述光纤时钟同步传输电路包括DSP控制系统、用于接收外部系统发出的授时信号 和启动脉冲信号的光纤通讯接口以及用于将授时信号转换成对应时间的秒脉冲信号的同 步时钟模块；所述DSP控制系统具有授时信号输入端、启动脉冲输入端、数据通讯端、授时 信号输出端、秒脉冲输入端、采样触发信号输出端和采样数据输入端，所述DSP控制系统的 授时信号输入端、启动脉冲输入端和数据通讯端分别与所述光纤通讯接口连接，所述DSP 控制系统的授时信号输出端和秒脉冲输入端分别与所述同步时钟模块的授时信号输入端 和秒脉冲输出端连接，所述DSP控制系统的采样触发信号输出端和采样数据输入端分别与 所述模数转换子模块的控制端和输出端连接。
[0012] 作为本实用新型的优选实施方式，所述DSP控制系统还具有增益控制输出端，所 述DSP控制系统的增益控制输出端连接所述增益调理子模块的控制端连接。
[0013] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的光纤时钟同步传输电路还包括锂电池和 充电接口；所述DSP控制系统由锂电池供电，所述充电接口与锂电池连接。
[0014] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0015] 第一，本实用新型设有电流采样电路，其采用单独供电的试验电源，能够实现被测 试发电机绝缘介质的高压介质损耗测量，并在被测试发电机绝缘介质的高压端直接零相移 取样电流信号，从而无论接地和不接地的被测试发电机均可以准确完成电流测量；
[0016] 第二，本实用新型设有光纤时钟同步传输电路，采用光纤同步时钟触发模数转换 子模块采集电流取样信号，使得采集到的电流数据可以与外部系统的其它测量信号采集数 据同步，折算时间相位误差小于l〇〇ns，从而能够有效的提高发电机绝缘介质损耗的精确 度。
[0017] 综上所述，本实用新型可以在进行发电机绝缘测试时准确的完成流经被测试发电 机绝缘介质的电流测量取样，并通过光纤时钟同步传输电流取样信号以进一步提高发电机 绝缘介质损耗的精确度。
【附图说明】
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
[0019] 图1为本实用新型的电流取样检测装置中电流采样电路的电路原理图；
[0020] 图2为本实用新型的电流取样检测装置中光纤时钟同步传输电路的电路原理框 图；
[0021]图3为本实用新型的电流取样检测装置中DSP控制系统输出的采样触发信号的时 序波形图。
【具体实施方式】
[0022] 如图1和图2所示，本实用新型的基于光纤时钟同步的发电机绝缘测试用电流取 样检测装置，包括电流采样电路和光纤时钟同步传输电路。
[0023] 上述电流采样电路包括试验电源UT、第一电容C1、第二电容C2、第一取样电阻R1、 第二取样电阻R2、标准电容器Cs、第一接线端子J1、第二接线端子J2、第一电流采样模块和 第二电流采样模块；第一电容C1和第二电容C2组成第一串联支路，第一取样电阻R1、第一 接线端子J1、第二接线端子J2和连接在第一接线端子J1与第二接线端子J2之间的被测试 发电机绝缘介质Cx组成第二串联支路，第二取样电阻R2和标准电容器C5组成第三串联支 路，该第一至第三串联支路均与试验电源UT的正、负极输出端并联，其中，第二接线端子J2 接地。
[0024] 上述试验电源UT可由380V交流电源Us、变压器T和电感L组成，380V交流电源 队与变压器T的初级绕组并联，变压器T的次级绕组一端为试验电源UT的负极输出端、另 一端连接电感L的一端，电感L的另一端为试验电源UT的正极输出端。上述第一取样电