一种基于无线通信的相对介损及电容量带电测量装置的制作方法

本发明涉及电力系统测试工具技术领域，尤其涉及一种基于无线通信的相对介损及电容量带电测量装置。

背景技术：

电容型电流互感器、电容型套管等电容型设备，其数量约占变电站电气设备的50％，其运行状态是否健康和电网的安全与稳定密切相关。而投运中的容性设备常常因进水受潮、内部油质劣化等原因使得设备的绝缘水平降低。因此定期对投运中的容性设备进行带电检测，以及对投运中劣化了的容性设备进行跟踪，监督其劣化的发展趋势，是保证电容型电流互感器、电容型套管等电容型设备正常运行的必要保证。容性设备绝缘受潮约占电容型设备缺陷的85％左右，旦设备进水受潮，往往将引起其绝缘介质损耗的增加。因此现今常用的测试手段即为采用带电检测装置检测容性设备的相对介质损耗因素及电容量等状态参数，根据检测结果对被试设备的健康状态进行评价。

目前常见的相对介损及电容量测试装置，存在仪器功能不完善、测试精度有限、操作需要多人同时进行、耗费时间长、无法进行在线监测等问题。因而，研发一种可进行无线通信的、测试精度高、携带和使用方便的相对介损及电容量测试装置，对降低操作人员的劳动强度，和为电气试验人员实时跟踪劣化容性设备提供了可能。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于无线通信的相对介损及电容量带电测量装置，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于无线通信的相对介损及电容量带电测量装置，它包括用于获取电容型设备末屏的接地线上电流的第一电流取样模块、用于获取母线电压的电压隔离模块、第一无线通信模块、信号同步模块及智能信号处理模块；该第一电流取样模块与第一无线通信模块连接，该第一无线通信模块与信号同步模块通信连接，该电压隔离模块与信号同步模块连接，该信号同步模块与智能信号处理模块通信连接，该信号同步模块具有时钟同步单元，通过该时钟同步单元截取由第一电流取样模块和电压隔离模块发送至信号同步模块的同一时刻的电流信号和电压信号，该智能信号处理模块根据发送至的同一时刻的电流信号或电压信号对电容型设备的电容量及介质损耗值进行实时计算。

一实施例之中：还包括第二通信模块及用于获取电容型设备末屏的接地线上电流的第二电流取样模块，该第二电流取样模块与第二通信模块连接。

一实施例之中：该第一电流取样模块为穿心式的电流传感器，该第一电流取样模块具有磁屏蔽结构，以实现对电容型设备末屏接地线上电流的准确测量。

一实施例之中：该第二电流取样模块为穿心式的电流传感器，该第二电流取样模块具有磁屏蔽结构，以实现对电容型设备末屏接地线上电流的准确测量。

一实施例之中：该第一无线通信模块采用cs908射频收发器。

一实施例之中：该电压隔离模块采用bm-av/is隔离器。

一实施例之中：该智能信号处理模块采用intel80386ex33嵌入式处理器。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明装置能够在电容型设备不停运的情况下，快速、准确的对电容型设备的相对介损及电容量进行测量，测量稳定且可重复性高；并且采用无线传输通信技术，利用无线网络实时进行数据传输和储存，保证数据的安全性和实时性；内置传感器的设计结构，即仪器内部含有高精度穿心式电流传感器采集数据，可以有效的提高测量的准确度；同时其便于携带，一人便可完成测量，降低了操作人员的劳动强度。具有不易损坏，操作简便、制造成本低廉等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本实施例一所述的带电测量装置的测量安装示意图。

图2为本实施例一所述的带电测量装置的测量信号流程图。

图3为本实施例二所述的带电测量装置的测量安装示意图。

图4为本实施例二所述的带电测量装置的测量信号流程图。

具体实施方式

实施例一，请查阅图1和图2：

一种基于无线通信的相对介损及电容量带电测量装置，它包括用于获取电容型设备末屏的接地线上电流的第一电流取样模:1、用于获取母线电压的电压隔离模块2、第一无线通信模块3、信号同步模块4及智能信号处理模块5；该第一电流取样模块1与第一无线通信模块3连接，该第一无线通信模块3与信号同步模块4通信连接，该电压隔离模块2与信号同步模块4连接，该信号同步模块4与智能信号处理模块5通信连接，该信号同步模块4具有时钟同步单元，通过该时钟同步单元截取由第一电流取样模块1和电压隔离模块2发送至信号同步模块4的同一时刻的电流信号和电压信号，该智能信号处理模块5根据发送至的同一时刻的电流信号或电压信号对电容型设备的电容量及介质损耗值进行实时计算。

本实施例中，该第一电流取样模块1为穿心式的电流传感器，该第一电流取样模块1具有磁屏蔽结构，以实现对电容型设备末屏接地线上电流的准确测量。

本实施例中，该第一无线通信模块3采用cs908射频收发器，该电压隔离模块2采用bm-av/is隔离器，该智能信号处理模块5采用intel80386ex33嵌入式处理器。

当通过本装置采用绝对测量法对电容型设备的电容量及介质损耗值进行测量时：第一电流取样模块1、第一无线通信模块3、电压隔离模块2、信号同步模块4(该信号同步装置具有通信功能)、智能信号处理模块5，通过将穿心式的第一电流取样模块1接入电容型设备末屏的接地线上，使得电容型设备cx末屏的接地线上流过的电流能有效的被穿心式的第一电流取样模块1实时采集，可以获得电容型设备的电流信号i，并将采集的电流信号由第一无线通信模块3发送给信号同步模块4，信号同步模块4根据接收到的电流信号，同步发送同一时刻电压隔离模块2获得的母线电压信号u，该母线电压信号u可通过电压隔离模块2连接pt端子箱获得，该电流信号和电压信号经滤波、放大、采样等数字处理，运用谐波分析法对两者分别提取其基波分量，通过智能信号处理模块5计算出其幅度比和相位偏差。根据参考设备出产型式试验或现场交接试验、例行试验结果，并参照电容型设备停电例行试验标准，判断其绝缘状况；

通过本发明装置结合绝对值测量法，可获得以下参数数值：

cx＝icosδ/ωu

其中，tanδ：被试电容型设备介质损耗因数绝对量；

被试电容型设备电流相角；

cx：带电测试获得的被试电容型设备的电容量值。

实施例二，请查阅图3和图4：

当通过相对测量法对电容型设备的电容量及介质损耗值进行测量时：本发明装置还包括第二通信模块6及用于获取电容型设备末屏的接地线上电流的第二电流取样模块7，该第二电流取样模块7与第二通信模块6连接，该第二电流取样模块7具有磁屏蔽结构，以实现对电容型设备末屏接地线上电流的准确测量。

通过将穿心式的第二电流取样模块7和第一电流取样模块1分别接入电容型设备cn和cx末屏的接地线上，使得电容型设备cn和cx末屏的接地线上流过的电流能有效的被穿心式的第二电流取样模块7和第一电流取样模块1实时采集，可以获得电容型设备cn的电流相量in和电容型设备cx的电流相量ix。该两电流信号分别通过第二无线通信模块6和第一无线通信模块3发送至信号同步模块4，再通过信号同步模块4提取同一时刻的两电流信号发送至智能信号处理模块5(即同步发送同一时刻的两电流信号)，两电流信号经滤波、放大、采样等数字处理，运用谐波分析法对两者分别提取其基波分量，通过智能信号处理模块5计算出其幅度比和相位偏差。根据设备出产型式试验或现场交接试验、例行试验结果，把相对测量法得到的相对介质损耗因数和相对电容量比值换算成绝对量，并参照电容型设备停电例行试验标准，判断其绝缘状况，并将相关处理结果通过人机交互界面体现出来；

通过本发明装置结合相对测量法，可获得以下参数数值：

tanδx0＝tan(δx-δn)+tanδn0

cx0＝cx/cn×cn0

其中：

tanδx0：换算后的被试设备介质损耗因数绝对量；

tanδn0：参考设备最近一次停电例行试验测得的介质损耗因数；

tan(δx-δn)：带电测试获得的相对介质损耗因数；

cx0：换算后的被试设备电容量绝对量；

cn0：参考设备最近一次停电例行试验测得的电容量；

cx/cn：带电测试获得的相对电容量比值。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。