电容器单元检修配平测量仪的制作方法
【专利摘要】本申请涉及一种电容器单元检修配平测量仪，包括电容测量模块，电容测量电路包括第一运算放大器和第二运算放大器，第一运算放大器正极输入端接地，负极输入端与三极管VT1集电极和正电源相连，三极管VT1发射极与负电源相连；在第一运算放大器的负极输入端和输出端之间设置电容测量接头；所述第二运算放大器输出端与三极管VT2基极相连，三极管VT2集电极与第二运算放大器负极输入端相连，构成施密特触发器，第二运算放大器正极输入端与第一运算放大器输出端相连，三极管VT2发射极与三极管VT3发射极相连，三极管VT3集电极与三极管VT1基极相连。本申请可快速测量电容阻值，以方便在现场工作时可以随时调取相关参数，从而快速计算电容器单元的重复搭配组合。
【专利说明】
电容器单元检修配平测量仪
技术领域
[0001 ]本申请涉及一种电容器单元检修配平测量仪。
【背景技术】
[0002]框架式高压并联电容器是目前使用量最大的一类无功补偿装置，本体由多个电容器单元组成，在交流电力系统中与负载并联连接，主要用来补偿感性无功功率，以改善功率因数，减少电能损耗，保证电压质量，增强系统稳定性和提高系统输送电能能力。随着电容器投切频繁、电容器出厂制造质量、运行电压谐波等因素造成了电容器故障次数的激增。
[0003]当电容器组出现故障后，通常有数量不等的电容器单元电容值与出厂偏差超出标准规定，不具备投运条件，需更换新的电容器单元，而其余电容值符合规定的电容器单元可以继续投运。由于电容器单元的电容值不尽相同，而电容器组各串联段、各臂及各相之间的电容值偏差越小，越有利于电压的均匀分布和段间、臂间、相间的电容平衡，有利于提高装置运行的安全型和保护的可靠性。因此，在检修人员更换电容器单元前，总是需要测试新电容单元以及电容器组单元的电容值，并根据电容器单元串、并联关系，不断调整各电容单元安装位置，计算不同组合下的段间、臂间、相间的电容值，使其电容偏差尽可能减小，使其满足运行和保护的要求。
[0004]由于不同变电站的电容器组串并联方式与电容器单元数量不尽相同，每一次电容器组故障时需更换电容器单元的数量与位置也不同，大量的计算与电容器单元位置的反复调整占据了电容器单元更换工作的大部分时间，极大的耗费检修人员的时间与精力，已成为迫切希望解决的重要问题。
【发明内容】
[0005]本申请的目的在于提供一种可快速检测待测电容阻值，并通过所测电容阻值给出最佳电容器单元的重复搭配组合，得出符合条件的电容器单元组合安装方式的电容器单元检修配平测量仪。
[0006]本申请的目的是这样实现的:包括预设有变电站各类框架式电容器联结方式、计算公式以及其电容保护的整定值的运算处理模块，在运算处理模块侧连接有用以输入操作指令的按键输入模块，用以存储相数据的存储模块，用以显示运算结果的显示模块，用以与电脑相连的数据通讯模块，用以测量电容值的电容测量模块，以及用以给上述各模块供电的电源模块，所述电容测量模块包括用以测量电容值的电容测量电路和用以将测量值转换为数字信号的模数转换单元，其特征在于:所述电容测量电路包括第一运算放大器LM741和第二运算放大器LM709，所述第一运算放大器LM741正极输入端接地，负极输入端与三极管VTl集电极和正电源相连，三极管VTl发射极与负电源相连;在第一运算放大器LM741的负极输入端和输出端之间设置有电容测量接头;所述第二运算放大器LM709输出端与三极管VT2基极相连，三极管VT2集电极与第二运算放大器LM709负极输入端相连，构成施密特触发器，第二运算放大器LM709正极输入端与第一运算放大器LM741输出端相连。三极管VT2发射极与三极管VT3发射极相连，三极管VT3集电极与三极管VTl基极相连。
[0007]本申请结构简单，具有以下优点:(I)本申请预先录入公司所属变电站各类框架式电容器联结方式、计算公式以及其电容保护的整定值等相关参数，并保存记录上一次检修后的设备数据，在现场工作时可以随时调取，极大的方便了检修人员的工作。(2)在现场框架式电容器组检修工作中，检修人员可以通过本申请在尽可能不调整安装在框架上的合格电容单元的前提下，快速计算电容器单元的重复搭配组合，得出符合条件的电容器单元组合安装方式，从而极大的减少工作中因计算量巨大导致的人员时间与精力的花费。(3)本申请采用了液晶可视化处理，将其所计算搭配完成的电容器组单元联结方式及位置显示于屏幕上，简单直观。(4)本申请除了采用按键输入方式外，预留输入接口并设计电容测量模块，可直接从电容单元利用测量笔测得电容数值导入程序参与计算，方便检修人员使用。
[0008]【附图说明】:本申请的技术方案由以下的附图和实施例给出:
[0009]图1是本申请的电路原理图；
[0010]图2是电容测量模块的电路图；
[0011 ]图3是本申请的外箱结构示意图。
[0012]图例:1、显示屏，2、数字键盘，3、方向键盘，4、电容测量接头，5、功能键指示灯，6、通讯信号灯，7、电源指示灯，8、电源开关。
[0013]【具体实施方式】:
[0014]本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0015]实施例:如图1、2所示，电容器单元检修配平测量仪包括预设有变电站各类框架式电容器联结方式、计算公式以及其电容保护的整定值的运算处理模块，在运算处理模块侧连接有用以输入操作指令的按键输入模块，用以存储相数据的存储模块，用以显示运算结果的显示模块，用以与电脑相连的数据通讯模块，用以测量电容值的电容测量模块，以及用以给上述各模块供电的电源模块。
[0016]所述电容测量模块包括用以测量电容值的电容测量电路和用以将测量值转换为数字信号的模数转换单元。
[0017]所述电容测量电路包括第一运算放大器LM741和第二运算放大器LM709，所述第一运算放大器LM741正极输入端接地，负极输入端与三极管VTl集电极和正电源相连，三极管VTl发射极与负电源相连;在第一运算放大器LM741的负极输入端和输出端之间设置有电容测量接头4;所述第二运算放大器LM709输出端与三极管VT2基极相连，三极管VT2集电极与第二运算放大器LM709负极输入端相连，构成施密特触发器，第二运算放大器LM709正极输入端与第一运算放大器LM741输出端相连。三极管VT2发射极与三极管VT3发射极相连，三极管VT3集电极与三极管VTl基极相连。
[0018]当第二运算放大器LM709输出高电平时，三极管VT2饱和导通，三极管VT2的集电极电压为0V。三极管VT3、三极管VTl都截止，正电源经过电阻Rl、R2对待测电容Cx充电，第一运算放大器LM741的输出电压逐渐下降。当输出电压降到OV时，前述施密特触发器翻转，输出电压变低电平。此时三极管VT2变截止，三极管VT2的集电极电压升压，巩固了第一运算放大器LM741的低电平输出状态。同时三极管VT3、VTI获得基极电流而导通，待测电容Cx经过电阻R2和负电源反向充电，第二运算放大器LM709的输出电压逐渐升高。当它升高到一直电压值时，前述施密特触发器再次翻转，输出电压变高电平，完成一个周期。以上过程重复进行，就形成周期振荡，从而可完成电容值的测量。
[0019]运算处理模块:该部分由单片机构成，从按键输入模块或电容测量模块接收输入的数据，进行数据处理并存储。
[0020]显示模块:该部分由液晶显示屏、驱动芯片组成，接收来自单片机的数据，并将其可视化处理，显示在液晶屏上。
[0021]按键输入模块:该部分由16键数字键盘2和方向键盘3组成，将数据输入运算处理模块进行计算。
[0022]数据通讯模块:该模块通过一定的通信规约与计算机相互交换数据，例如更新程序或者备份存储数据等。
[0023]电源模块:该部分主要是为各个模块提供纹波系数小、谐波小、输出稳定的电源，给各模块的稳定运行提供保障。
[0024]如图3所示，电容器单元检修配平测量仪包括箱体，在箱体表面设置有显示屏1、数字键盘2、方向键盘3、电容测量接头4，功能键指示灯5、通讯信号灯6、电源指示灯7和电源开关8。功能键指示灯5串入运算处理模块，用以显示运算处理模块的工作状态;通讯信号灯6串入数据通讯模块，用以显示数据通讯模块的工作状态；电源指示灯7用以显示电源模块是否供电；电源开关8用以控制电源模块是否向其余各模块供电。
[0025]以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
【主权项】
1.一种电容器单元检修配平测量仪，包括预设有变电站各类框架式电容器联结方式、计算公式以及其电容保护的整定值的运算处理模块，在运算处理模块侧连接有用以输入操作指令的按键输入模块，用以存储相数据的存储模块，用以显示运算结果的显示模块，用以与电脑相连的数据通讯模块，用以测量电容值的电容测量模块，以及用以给上述各模块供电的电源模块，所述电容测量模块包括用以测量电容值的电容测量电路和用以将测量值转换为数字信号的模数转换单元，其特征在于:电容测量电路包括第一运算放大器LM741和第二运算放大器LM709，所述第一运算放大器LM741正极输入端接地，负极输入端与三极管VTl集电极和正电源相连，三极管VTl发射极与负电源相连;在第一运算放大器LM741的负极输入端和输出端之间设置有电容测量接头;所述第二运算放大器LM709输出端与三极管VT2基极相连，三极管VT2集电极与第二运算放大器LM709负极输入端相连，构成施密特触发器，第二运算放大器LM709正极输入端与第一运算放大器LM741输出端相连，三极管VT2发射极与三极管VT3发射极相连，三极管VT3集电极与三极管VTl基极相连。2.根据权利要求1所述的电容器单元检修配平测量仪，其特征在于:还包括箱体，在箱体表面设置有显示屏、数字键盘、方向键盘、电容测量接头，功能键指示灯、通讯信号灯、电源指示灯和电源开关。
【文档编号】G01R27/26GK205562685SQ201620117859
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】唐亮, 顾军, 刘新宇, 艾比布勒·赛塔尔, 李新宇, 艾尔江·马尔瓦西, 刘占钧, 刘岩, 韩文刚, 李强, 陈臻, 巴可热木·艾克拜尔
【申请人】国网新疆电力公司乌鲁木齐供电公司, 国家电网公司