一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置的制作方法

本实用新型涉及电容器测量技术领域，特别涉及一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置。

背景技术：

电力系统中用于无功补偿的电力电容器其内部通常并联一个电阻器。当电容器电源断开时，电容与内部电阻构成回路来释放剩余电荷。如果并联电阻器发生开路或阻值变小，无法及时泄放残留电荷，就可能产生较大的合闸涌流与过电压，电气工作人员检修时也很可能造成安全事故的发生。因此，按预防性试验要求应对并联电阻值做定期检测。运行中的设备通常为成组的多个并联工作，目前检测方法是通过拆除连接导线，分离出单体电容器，使用自放电法或万用表来检测单体电容器的并联电阻。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有测量单体电容器的电容量及并联电阻的方法所存在的问题而提供一种不拆引线的测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置。

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，包括低频高压电源、低频钳形互感器、高角度精度测量模块、人机交互及接口模块；所述低频高压电源连接在待测单体电容器的两端，输出固定频率的高压激励信号至所述高角度精度测量模块；所述低频钳形互感器直接嵌入到待测单体电容器一端的瓷套上,测量时将采集到的电流信号输出给高角度精度测量模块；所述高角度精度测量模块对所述低频钳形互感器采集的信号进行处理与运算，将实际测量的待测单体电容器的电容量与电阻值经过人机交互及接口模块显示出来，同时通过继电器控制低频高压电源的开通与关断。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述人机交互模块包括tft液晶显示屏、232串行通讯和usb存储扩展外设接口，使用者按照屏幕提示选择相应按键来执行特定的功能。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述低频高压电源采用d类功率放大器实现。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述高角度精度测量模块由32位微型处理器及外围电路构成。

在本实用新型的一个实施例中，所述低频钳形互感器为有源跟踪低频钳形互感器，使得低频钳形互感器的次级输出阻抗减小，以降低钳形互感器自身高通特性的下限截止频率。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型与现有技术相比，其优点如下：

1.低频钳形互感器直接钳入待测单体单容器一端瓷套上即可获取相应电流信号，实现不拆导线测量并联电阻值，大大提高了检测效率。

2.测量时无需外串电阻，充电时间常数减小，缩减了测量过程的耗时。

附图说明

图1为本实用新型测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置的结构简图。

图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。

参见图1，图中所示的一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，包括低频高压电源10、低频钳形互感器20、高角度精度测量模块30、人机交互及接口模块40。

低频高压电源10采用d类功率放大器实现，连接在待测单体电容器50的两端，输出固定频率的高压激励信号至高角度精度测量模块30。

低频钳形互感器20为有源跟踪低频钳形互感器，使得低频钳形互感器的次级输出阻抗减小，以降低钳形互感器自身高通特性的下限截止频率。低频钳形互感器20直接嵌入到待测单体电容器50一端的瓷套上,测量时将采集到的电流信号输出给高角度精度测量模块30。

高角度精度测量模块30由32位微型处理器及外围电路构成，对低频钳形互感器20采集的信号进行处理与运算，将实际测量的待测单体电容器50的电容量与电阻值经过人交互模块显示出来，同时通过继电器控制低频高压电源的开通与关断。

人机交互模块40包括tft液晶显示屏、232串行通讯和usb存储扩展外设接口，使用者按照屏幕提示选择相应按键来执行特定的功能。

参见图2，本实用新型的测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置的工作流程如下：

操作人员通过人机交互及接口模块40上的人机界面选择测量功能，高精度测量模块30接收测量命令，控制继电器执行相应的导通切换动作使低频高压电源10的低频高压部分开始升压，经过一定时间检测到输出激励为稳定工作电压后，低频钳形互感器20开始采集电流幅值和角度并反馈至高精度测量模块30，高精度测量模块30接收到一定组数的电流信号后完成采集，控制继电器关闭低频高压电源10。同时支持浮点运算的32位微型处理器快速对测量的电流信号进行处理、并计算出相应试品的电容值与电阻值，最终将测量的数据通过串口发送给人机交互及接口模块40的微处理器，并在液晶屏显示出来，同时操作人员可选择是否对数据进行仪器内部存储、usb外设扩展数据存储。

现有技术中，试验电容器内部无放电电阻而采用外部并联固定电阻的方法来验证测量数据的准确性，因此电流互感器需要钳入主回路来测得电容与电阻的总电流。本实用新型实际测量时的待测单体电容器50内部已经并联电阻，低频钳形互感器20只需要钳在低频钳形互感器20的瓷套上或取得电流信号，即可得到被试品的电容量与并联电阻值。

仪器在常规测量时的工作步骤如下：

步骤1：将低频高压电源10正负输出激励信号连接至待测单体电容器50两端；同时将钳型电流互感器钳在电容器的瓷套上；

步骤2：开启总电源，系统上电；

步骤3：通过人机交互及接口模块40上的人机交互界面提示选择测量功能，测量完成即可通过液晶屏幕看到待测单体电容器50的电容值与并联电阻值。

步骤4：保存试验数据，单台电容器测量完成。

综上所述，本发明对并联电力电容器组不拆引线要求下测量单体电容器的电容量及并联电阻有较好的测量效果，仪器结构简单、使用方便。比现有拆除导线测量并联电阻的方法能够有效的减少人工作业量，提高检测的工作效率。仪器的高精度测量结果确保了电力系统的安全与稳定，具有较大的推广应用价值。

技术特征：

1.一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，其特征在于，包括低频高压电源、低频钳形互感器、高角度精度测量模块、人机交互及接口模块；所述低频高压电源连接在待测单体电容器的两端，输出固定频率的高压激励信号至所述高角度精度测量模块；所述低频钳形互感器直接嵌入到待测单体电容器一端的瓷套上,测量时将采集到的电流信号输出给高角度精度测量模块；所述高角度精度测量模块对所述低频钳形互感器采集的信号进行处理与运算，将实际测量的待测单体电容器的电容量与电阻值经过人机交互及接口模块显示出来，同时通过继电器控制低频高压电源的开通与关断。

2.如权利要求1所述的一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，其特征在于，所述人机交互模块包括tft液晶显示屏、232串行通讯和usb存储扩展外设接口，使用者按照屏幕提示选择相应按键来执行特定的功能。

3.如权利要求1所述的一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，其特征在于，所述低频高压电源采用d类功率放大器实现。

4.如权利要求1所述的一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，其特征在于，所述高角度精度测量模块由32位微型处理器及外围电路构成。

5.如权利要求1所述的一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，其特征在于，所述低频钳形互感器为有源跟踪低频钳形互感器，使得低频钳形互感器的次级输出阻抗减小，以降低钳形互感器自身高通特性的下限截止频率。

技术总结
本实用新型公开的一种测量单体电容器的电容量及并联电阻的装置，包括低频高压电源、低频钳形互感器、高角度精度测量模块、人机交互及接口模块；低频高压电源连接在待测单体电容器的两端，输出固定频率的高压激励信号至高角度精度测量模块；低频钳形互感器直接嵌入到待测单体电容器一端的瓷套上,测量时将采集到的电流信号输出给高角度精度测量模块；高角度精度测量模块对低频钳形互感器采集的信号进行处理与运算，将实际测量的待测单体电容器的电容量与电阻值经过人机交互及接口模块显示出来，同时通过继电器控制低频高压电源的开通与关断。本实用新型充电时间常数减小，缩减了测量过程的耗时。

技术研发人员：管亮亮;韦宇;庹印和;柏坚;杨金杰;李航;梁兴海;谭子力;熊亮;李炯
受保护的技术使用者：上海思创电器设备有限公司;中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局
技术研发日：2019.05.22
技术公布日：2020.05.19