本发明涉及一种高压开关设备测试装置，具体涉及一种用于高压开关断口取样的激励电源装置及其使用方法。
背景技术：
电力系统变电站高压开关的分合闸时间、分合闸同期性，是高压开关机械特性试验的重要试验项目和指标。高压开关的分合闸时间影响开关的灭弧性能，分合闸同期性影响系统的稳定性，这些项目是高压开关大修、交接、周期性检修必须进行的测试项目。电力系统110kV及以上级高压开关由于设备布置密集，运行设备对待检修测试高压开关设备产生的感应电压往往达到20kV甚至更高。为保护检修测试人员的人身安全，电力系统有严格的现场作业安全规程，高压开关检修时要求两端通过地刀安全保护接地。接地后的高压开关，由于安全保护接地导致其电气上的短接，使得时间的测试变得不可能，为实现现场条件下的参数测量，往往要打开安全地刀进行强行测试，这就对仪器及人身安全带来安全隐患。
目前，采用电磁感应方法对高压开关断口取样，已经得到了应用。从应用的实际情况来看，效果不是十分理想。在某些情况下不能准确分辨高压开关的分合状态。其原因与激励电源的频率稳定性、波形畸变等因素有关。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是由于激励电源的频率稳定性、波形畸变的因素，现有的电磁感应方法不能准确分辨高压开关的分合状态，目的在于提供一种用于高压开关断口取样的激励电源装置及使用方法，进一步完善激励电源的设计，采用电磁感应方法对高压开关断口取样时，有利于准确分辨高压端口的分合状态。
本发明通过下述技术方案实现：
一种用于高压开关断口取样的激励电源装置，包括可编程逻辑器件、D/A转换模块和变压器，所述可编程逻辑器件、D/A转换模块和变压器通过电路依次连接。
优选地，所述变压器为隔离变压器。
优选地，所述激励电源装置还包括可编程只读存储器，所述可编程只读存储器与所述可编程逻辑器件连接，用于写入不同频率的正弦波数字量。
优选地，所述可编程逻辑器件还设有数字接口，所述数字接口用于接收外部CPU的控制命令。
优选地，所述激励电源装置还包括功放模块，所述功放模块设于D/A转换模块和变压器之间。
一种上述用于高压开关断口取样的激励电源装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，向可编程逻辑器件中输入正玄波数字量；
步骤2，可编程逻辑器件将所述数字量输出到D/A转换模块，通过D/A转换模块将所述数字量转换为模拟量，并输出到变压器；
步骤3，所述变压器的一次绕组接收所述模拟量，并通过所述变压器的二次绕组对外输出。
优选地，所述步骤1中，先将不同频率的正玄波数字量写入可编程只读存储器中，可编程逻辑器件调取可编程只读存储器中的数字量；
所述数字量为：
U(i)＝512+500*sin(2*π*i/dot_number)，i＝0～dot_number-1，其中，U(i)的值取整，且大小在12～1012之间。
优选地，所述步骤1中，所述可编程逻辑器件通过数字接口与外部CPU连接，用于接收CPU控制命令调取所述可编程只读存储器中预先写入的数字量。
优选地，步骤2中，可编程逻辑器件将所述数字量以固定的时间间隔输出到D/A转换模块。
优选地，所述步骤2中，通过D/A转换模块将所述数字量转换为模拟量，并将所述模拟量输出到功放模块，由功放模块进行功率放大后输出到变压器。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种用于高压开关断口取样的激励电源装置及使用方法，能为高压开关断口取样提供的电源频率准确、稳定，且电源幅值稳定，一致性好，便于后续数据处理器进行频率特性分析，分辨测试信号；
2、本发明一种用于高压开关断口取样的激励电源装置及使用方法，进一步完善了激励电源装置的设计，在采用电磁感应方法对高压开关断口取样时，有利于准确分辨高压端口的分合状态。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明激励电源装置结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：1-可编程逻辑器件，2-D/A转换模块，3-变压器，4-可编程只读存储器，5-数字接口，6-功放模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明一种用于高压开关断口取样的激励电源装置，包括可编程逻辑器件1、D/A转换模块2和变压器3，所述可编程逻辑器件1、D/A转换模块2和变压器3通过电路依次连接。可编程逻辑器件1采用FPGA，即现场可编程逻辑阵列，变压器3采用隔离变压器，具有屏蔽抗电磁干扰效果好的特性，且不会对人身造成伤害，使用安全。
实施例2
如图1所示，进一步优化地，本发明一种用于高压开关断口取样的激励电源装置还包括可编程只读存储器4，可编程只读存储器4与可编程逻辑器件1连接，用于写入不同频率的正弦波数字量。可编程只读存储器4采用紫外可擦除可编程只读存储器EPROM。可编程逻辑器件1还设有数字接口5，数字接口5用于接收外部CPU的控制命令，对应调取可编程只读存储器4中预存的正弦波数字量。通过可编程逻辑器件1通过数字接口5，与外部CPU通讯，可产生任意频率的输出波形。
实施例3
如图1所示，进一步优化地，本发明一种用于高压开关断口取样的激励电源装置还包括功放模块6，功放模块6用于设于D/A转换模块2和变压器3之间，通过功放模块6对对D/A转换模块2输出的模拟量进行功率放大，然后再输出到变压器3的一次绕组，经隔离变压器隔离后，通过变压器3的二次绕组对外输出。
实施例4
一种实施例1所述的用于高压开关断口取样的激励电源装置的使用方法，具体步骤为：
步骤1，向可编程逻辑器件1中输入不同频率的正玄波数字量；
步骤2，可编程逻辑器件1将数字量输出到D/A转换模块2，通过D/A转换模块2将所述数字量转换为模拟量，并输出到变压器3；
步骤3，变压器3的一次绕组接收所述模拟量，并通过所述变压器3的二次绕组对外输出。
实施例5
一种实施例2所述的用于高压开关断口取样的激励电源装置的使用方法，具体步骤为：
步骤1，先向可编程只读存储器4中输入一定频率的正玄波数字量，频率f＝10kHz的信号，按每周期100点进行离散化，周期T＝100us。
所述数字量表示为：
U(i)＝512+500*sin(2*π*i/dot_number)，i＝0～dot_number-1，其中，U(i)的值取整，且大小在12～1012之间，按正弦规律变化，数字量存入EPROM中的相应地址空间；
可编程逻辑器件1通过数字接口5与外部CPU连接，用于接收CPU控制命令调取所述可编程只读存储器4中预先写入的数字量，FPGA每隔1us的时间(T/100)，从EPROM顺序读取数字量，并输出到D/A转换模块2中；
步骤2，可编程逻辑器件1将数字量输出到D/A转换模块2，通过D/A转换模块2将所述数字量转换为模拟量。D/A采用10bit数字输入，对应的数字量为0～1023，差分后，去除直流，保留交流信号，最后将模拟量输出到变压器3；
步骤3，变压器3的一次绕组接收所述模拟量，并通过变压器3的二次绕组对外输出。
实施例6
一种实施例3所述的用于高压开关断口取样的激励电源装置的使用方法，具体步骤为：
步骤1，先向可编程只读存储器4中输入一定频率的正玄波数字量，频率f＝10kHz的信号，按每周期100点进行离散化，周期T＝100us。
所述数字量表示为：
U(i)＝512+500*sin(2*π*i/dot_number)，i＝0～dot_number-1，其中，U(i)的值取整，且大小在12～1012之间，按正弦规律变化，数字量存入EPROM中的相应地址空间；
可编程逻辑器件1通过数字接口5与外部CPU连接，用于接收CPU控制命令调取所述可编程只读存储器4中预先写入的数字量，FPGA每隔1us的时间(T/100)，从EPROM顺序读取数字量，并输出到D/A转换模块2中；
步骤2，可编程逻辑器件1将数字量输出到D/A转换模块2，通过D/A转换模块2将所述数字量转换为模拟量。D/A采用10bit数字输入，对应的数字量为0～1023，差分后，去除直流，保留交流信号，最后将模拟量输出到功放模块6，由功放模块6进行功率放大后输出到变压器3；
步骤3，变压器3的一次绕组接收所述模拟量，并通过变压器3的二次绕组对外输出。
本发明涉及电力系统110kV及以上级高压开关设备测试技术领域，具体是一种在高压开关两端安全保护接地的状态下，通过电磁感应原理，在一只开口CT的二次线圈中注入中频测试信号，当主回路接通后，另一只开口CT的二次线圈中感应到测试信号。通过判断信号的有无，准确反映断口的分合。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。