专利名称：高压套管电容参量在线监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电工学领域.
背景技术：
高压套管是电力系统广泛使用的电器，它能使高压导线安全地穿过接地墙壁或箱盖，与其他电气设备相连接，因此，它既有绝缘作用，又有机械上的固定作用。安装时，套管的导杆与高压导线连接，套管的法兰固定在墙壁或箱盖上，用于相电压11 > 20KV的非纯瓷套管的电容值Cx，是检测套管质量的重要参数之一，在运行时，如果Cx值变化过大，常常预示着套管质量故障，用于相电压u > 63KV的套管，其电容值一般在100PF-500PF之间，电容 Cx的两极分别是套管的导杆和法兰。目前，市场上尚没有对高压套管电容值Cx进行在线测量的专用仪表。
发明内容本实用新型需要解决的技术问题是，提供一种高压套管电容参数在线监测仪表，其量程在100-500PF之间，并能排除高压线上非工频信号的干扰，高压线的相电压在 63-317KV 之间。本实用新型具体的技术方案是，在安装高压套管时，使套管的法兰与墙壁或箱盖电气绝缘，法兰用导线连接在P1点，P2点与通大地的地线相连，电阻器R0和压敏电阻CY1 分别跨接在P1和P2上，高压套管的导杆与工频高压线相接，其对地的相电压为u，取Ro = 1 Ω，套管电容Cx的阻抗k = l/(2JifCx),f = 50Hz，在的误差范围内，P1点的电压Vx 为下式Vx = 0. 31416Cx u 1(Γ9 伏-------------------(1)其中，Cx的单位是PF，u的单位是伏特。Vx经放大、选频、整流、滤波和放大电路后，在P9点得到直流电压Vo，Vo正比于Cx ；电阻器R1的一端接P1点，另一端接运算放大器 N1的同相输入端，双向稳压二极管D1的一端接N1的同相输入端，另一端接P2点，P2点再接仪器地线，N1的输出端接P3点，电阻器& 一端接P3点，另一端接N1的反相输入端，电阻器R3 一端接N1的反相输入端，另一端接仪器地线；电阻器R4 —端接P3点，另一端接运算放大器 N2的同相输入端，N2的输出端接P4点，电阻器R5 一端接P4点，另一端接N2的反相输入端，电阻器& 一端接N2的反相输入端，另一端接仪器地线，N1, N2和相关元件组成电压放大电路； 运算放大器N3的同相输入端接P4点，N3的反相输入端及其输出端同时接P5点，N3组成电压跟随器电路；电阻器R7 一端接P5点，另一端接由电位器Rp1接成可变电阻的一端，Rp1的另一端接运算放大器N4的反相输入端，电阻器& 一端接N4的反相输入端，另一端接P6点，N4 输出端接P6点，电阻器&和电容器C1并联，其一端接N4的同相输入端，另一端接仪器地线， 电容器C2的一端接P6点，另一端接电阻Rltl的一端，R10的另一端接N4的同相输入端，N4与相关元件组成50Hz选频电路；运算放大器N5的同相输入端通过电阻器R15接仪器地线，二极管D2的正极接N5的输出端，其负极接P7点，二极管D3的正极接N5的反相输入端，其负极接N5的输出端，电阻器R14 —端接N5的反相输入端，另一端接P7点，二极管D4的正极接运算放大器N6的输出端，其负极接P7点，二极管D5的正极接N6的反相输入端，其负极接N6 的输出端，电阻器R13 —端接N6的反相输入端，其另一端接P7点，电阻器R11 —端接P6点，另一端接N5的反相输入端，电阻器R12 —端接P6点，另一端接N6的同相输入端，N5, N6和相关元件组成全波整流电路；电阻器R16跨接在P7和P8点上，运算放大器N7的同相输入端接仪器地线，电阻器R21 —端接N7的反相输入端，另一端接N7的输出端，电容器C3 —端接P8点， 另一端接N7的反相输入端，电容器C4 一端接P8点，另一端接N7的输出端，N7与相关元件组成滤波电路；电阻器R18 —端接P8点，另一端接仪器地线，电阻器R17 —端接P8点，另一端接运算放大器N8的同相输入端，电阻器R19 —端接仪器地线，另一端接N8的反相输入端，电位器Rp2接成可变电阻，其一端接N8的反相输入端，另一端接N8的输出端，电阻器R2tl —端接 N8的反相输入端，另一端接电位器Rp3的中间抽头，Rp3的两端分别接仪器的电源+U和-U ； N8的输出端接P9点，P9点输出直流电压Vo，N8与相关元件组成电压放大电路，Vo正比于高压套管的电容参量Cx。由于采用了上述方案，可以方便的对高压套管的电容参量Cx进行在线监测，由于采用了选频措施，使得本实用新型排除了高压线上非工频信号的干扰。
图1是本实用新型的电原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述，图中N1 N8表示运算放大器，其中N1 应取AD0P-07型号的集成电路，其他可用普通型的运算放大器；K、N2, N8与相关元件组成电压放大器电路；N4与相关元件组成选频电路，取& = R10 = 31. 8 Ω ,C1 = C2 = 0. 1 μ F， 则中心频率为50Hz，调电位器Rp1,以调整选频电路的Q值；调整放大电路中和Rp2的值，以调整放大倍数，使u = 317KV,Cx = 500PF时，Vo = 2. 000V，则本实用新型可监测u = 63. 5 317KV，Cx = 100 500PF高压套管电容量的参数。
权利要求1.高压套管电容参量在线监测仪，提供一种在线测量高压套管电容的仪表，其特征是， 在安装高压套管时，使套管的法兰与墙壁或箱盖电气绝缘，法兰用导线连接在P1点，P2点与通大地的地线相连，电阻器R0和压敏电阻CY1分别跨接在P1和P2上，高压套管的导杆与工频高压线相接，其对地的相电压为u，取Ro = 1 Ω，套管电容为Cx，在的误差范围内，P1 点的电压Vx = 0.31416Cx u 10_9伏；电阻器队的一端接P1点，另一端接运算放大器N1的同相输入端，双向稳压二极管D1的一端接N1的同相输入端，另一端接P2点，P2点再接仪器地线，N1的输出端接P3点，电阻器& 一端接P3点，另一端接N1的反相输入端，电阻器R3 — 端接N1的反相输入端，另一端接仪器地线；电阻器& 一端接P3点，另一端接运算放大器N2 的同相输入端，N2的输出端接P4点，电阻器& 一端接P4点，另一端接N2的反相输入端，电阻器& 一端接N2的反相输入端，另一端接仪器地线，N1, N2和相关元件组成电压放大电路； 运算放大器N3的同相输入端接P4点，N3的反相输入端及其输出端同时接P5点，N3组成电压跟随器电路；电阻器R7 一端接P5点，另一端接由电位器Rp1接成可变电阻的一端，Rp1的另一端接运算放大器N4的反相输入端，电阻器& 一端接N4的反相输入端，另一端接P6点，N4 输出端接P6点，电阻器&和电容器C1并联，其一端接N4的同相输入端，另一端接仪器地线， 电容器C2的一端接P6点，另一端接电阻Rltl的一端，R10的另一端接N4的同相输入端，N4与相关元件组成50Hz选频电路；运算放大器N5的同相输入端通过电阻器R15接仪器地线，二极管D2的正极接N5的输出端，其负极接P7点，二极管D3的正极接N5的反相输入端，其负极接N5的输出端，电阻器R14 —端接N5的反相输入端，另一端接P7点，二极管D4的正极接运算放大器N6的输出端，其负极接P7点，二极管D5的正极接N6的反相输入端，其负极接N6 的输出端，电阻器R13 —端接N6的反相输入端，其另一端接P7点，电阻器R11 —端接P6点，另一端接N5的反相输入端，电阻器R12 —端接P6点，另一端接N6的同相输入端，N5, N6和相关元件组成全波整流电路；电阻器R16跨接在P7和P8点上，运算放大器N7的同相输入端接仪器地线，电阻器R21 —端接N7的反相输入端，另一端接N7的输出端，电容器C3 —端接P8点， 另一端接N7的反相输入端，电容器C4 一端接P8点，另一端接N7的输出端，N7与相关元件组成滤波电路；电阻器R18 —端接P8点，另一端接仪器地线，电阻器R17 —端接P8点，另一端接运算放大器N8的同相输入端，电阻器R19 —端接仪器地线，另一端接N8的反相输入端，电位器Rp2接成可变电阻，其一端接N8的反相输入端，另一端接N8的输出端，电阻器R2tl —端接 N8的反相输入端，另一端接电位器Rp3的中间抽头，Rp3的两端分别接仪器的电源+U和-U ； N8的输出端接P9点，P9点输出直流电压Vo，N8与相关元件组成电压放大电路，Vo正比于高压套管的电容参量Cx。
专利摘要本实用新型高压套管电容参量在线监测仪属于电工学领域，对高压套管的电容参数Cx进行在线监测；在安装高压套管时，使套管的法兰与墙壁或箱盖电气绝缘，法兰用导线连接在P1点，P2点与通大地的地线相连，电阻器Ro和压敏电阻CY1分别跨接在P1和P2上，高压套管的导杆与工频高压线相接，其对地的相电压为u，取Ro＝1Ω，套管电容Cx的阻抗Zc＝1/(2πfCx)，f＝50Hz，在1％的误差范围内，P1点的电压Vx为下式Vx＝0.31416Cx u 10-9伏，Vx经放大、选频、整流、滤波和放大电路后，在P9点得到直流电压Vo，Vo正比于Cx。
文档编号G01R27/26GK202230138SQ20112037871
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者李国海, 林铬, 王祥, 田建林, 赵庆江, 郑建志, 闫军, 陈云, 马晓军 申请人:甘肃省电力公司嘉峪关供电公司, 西安佳源技术贸易发展有限责任公司