本實用新型涉及了一種校驗裝置，尤其是涉及了一種容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置的無線校驗裝置。

背景技術(shù)：

電力容性設備(套管、避雷器、絕緣瓷瓶、功率因數(shù)補償電容器、CT、高壓PT/CT等)的絕緣狀態(tài)關系到電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。電力容性設備絕緣在線監(jiān)測裝置是保障電力系統(tǒng)正常運行的重要監(jiān)測裝置，該裝置是提前發(fā)現(xiàn)電力容性設備絕緣性能變化，為電力系統(tǒng)維護策略、方案制訂提供依據(jù)，是實施智能電網(wǎng)必不可少的裝置。因此，容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置(以后簡稱在線監(jiān)測裝置)自身是否正常，是需要定期校驗的。

現(xiàn)行的校驗是通過將校驗測量導線直接校驗設備與在線監(jiān)測裝置的相應端子相接，由于校驗設備與在線監(jiān)測裝置的相應端子之間的距離較遠，實際操作人員要聯(lián)接的校驗測量導線達400-500米之長，這樣校驗操作勞動強度大、設備攜帶不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本實用新型提出了一種容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置的無線校驗裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過下述技術(shù)方案得以解決：

包括三個正弦電壓實時采集器、三個校驗相移電流發(fā)生器和一個電力容性設備絕緣無線校驗控制器，正弦電壓實時采集器和電力容性設備絕緣校驗控制均分別與校驗相移電流發(fā)生器無線連接；

電網(wǎng)的三相均連接有正弦電壓實時采集器，正弦電壓實時采集器采集電網(wǎng)三相的電壓數(shù)據(jù)，電力容性設備連接在電網(wǎng)三相上，電力容性設備每相端口均串聯(lián)有所述容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置的電流互感器，電流互感器屬于容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置其中的部件，校驗相移電流發(fā)生器并聯(lián)連接在電流互感器的原邊側(cè)，電網(wǎng)每相的正弦電壓實時采集器與其所在相的校驗相移電流發(fā)生器無線連接，三相的正弦電壓實時采集器均與電力容性設備絕緣無線校驗控制器無線連接。

對于電網(wǎng)的每相，正弦電壓實時采集器采集電網(wǎng)三相的電壓波形，并經(jīng)無線發(fā)送到校驗相移電流發(fā)生器，電力容性設備絕緣無線校驗控制器將檢驗所要求電流的相移相位差值和幅值發(fā)經(jīng)無線發(fā)送到校驗相移電流發(fā)生器。

校驗相移電流發(fā)生器接收到實測的電壓波形后，并根據(jù)電力容性設備絕緣無線校驗控制器所發(fā)來的檢驗所要求電流的相移相位差值和幅值，產(chǎn)生一個與該相電壓具有相位差和幅值差的電流，校驗相移電流發(fā)生器將該電流輸入到電流互感器的原邊側(cè)。檢驗所要求電流的相移相位差值和幅值是用戶輸入的值。

所述的正弦電壓實時采集器包括交流電壓互感器、電壓匹配器、電壓調(diào)制器、調(diào)制波無線發(fā)射器和天線，交流電壓互感器原邊側(cè)連接到電網(wǎng)的相，副邊側(cè)依次經(jīng)電壓匹配器、電壓調(diào)制器、調(diào)制波無線發(fā)射器后與天線連接；經(jīng)交流電壓互感器采集高壓交流相電壓并轉(zhuǎn)化為低壓交流電壓，電壓匹配器將低壓交流電壓轉(zhuǎn)為與電壓調(diào)制器輸入要求相匹配的交流電壓，電壓調(diào)制器將交流電壓調(diào)制成調(diào)幅波或調(diào)頻波發(fā)送到調(diào)制波無線發(fā)射器，調(diào)制波無線發(fā)射器將進行高頻和功率放大的調(diào)制后發(fā)送到天線，經(jīng)天線把電壓波形實時無線傳輸給所述校驗相移正弦電流發(fā)生器。

優(yōu)選的，所述的校驗相移電流發(fā)生器包括兩根天線、MCU-1(Microcontroller Unit)、倍頻和整形電路、電壓過零檢測電路、電壓解調(diào)放大器、無線模擬信號接收器、無線數(shù)字信號接收器、D/A轉(zhuǎn)換器、低通濾波電路和電壓電流轉(zhuǎn)換電路，但不限于此。第一根天線經(jīng)無線數(shù)字信號接收器連接到MCU-1的第一輸入端，第二根天線依次經(jīng)無線模擬信號接收器、電壓解調(diào)放大器、倍頻和整形電路后連接到MCU-1的第二輸入端，電壓解調(diào)放大器的輸出端經(jīng)電壓過零檢測電路后連接到MCU-1，MCU-1的輸出端依次經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器、低通濾波電路和電壓電流轉(zhuǎn)換電路后連接到所述電流互感器。

無線數(shù)字信號接收器經(jīng)由第一根天線接收電力容性設備絕緣無線校驗控制器發(fā)送過來的檢驗所要求電流的相移相位差值和幅值，在發(fā)送到MCU-1，無線模擬信號接收器經(jīng)由第二根天線接收正弦電壓實時采集器發(fā)送過來的相電壓，相電壓經(jīng)倍頻和整形電路處理使得其頻率與電流的頻率相同，相電壓同時經(jīng)電壓過零檢測電路觸發(fā)中斷產(chǎn)生電流波形，最終通過電流波形的響應計數(shù)輸出正弦電壓數(shù)字信號，正弦電壓數(shù)字信號依次經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換、低通濾波電路低通濾波和電壓電流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后輸出電流到電流互感器。

優(yōu)選的，所述的電力容性設備絕緣無線校驗控制器包括MCU-2(Microcontroller Unit)、觸摸顯示屏和無線數(shù)字信號發(fā)射模塊，但不限于此。MCU-2經(jīng)無線數(shù)字信號發(fā)射模塊和天線與所述校驗相移正弦電流發(fā)生器無線連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型能用于實現(xiàn)在線監(jiān)測裝置的準確校驗，能用于實現(xiàn)遠程校驗，能避免校驗設備與在線監(jiān)測裝置的相應端子之間的距離較遠而實際操作勞動強度大、設備攜帶不方便的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型無限校驗裝置的安裝示意圖。

圖2是本實用新型正弦電壓實時采集器的電路組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型校驗相移電流發(fā)生器的電路組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型電力容性設備絕緣無線校驗控制器的電路組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、電力容性設備，2、交流電壓互感器，3、天線，4、電流互感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1所示，本實用新型系統(tǒng)包括三個正弦電壓實時采集器、三個校驗相移電流發(fā)生器和一個電力容性設備絕緣無線校驗控制器，正弦電壓實時采集器和電力容性設備絕緣無線校驗控制器均分別與校驗相移電流發(fā)生器無線連接。電網(wǎng)的三相均連接有正弦電壓實時采集器，正弦電壓實時采集器采集電網(wǎng)三相的電壓數(shù)據(jù)，電力容性設備1連接在電網(wǎng)三相上，圖1中電力容性設備1是采用容性設備的等效電路來表示，電力容性設備1每相端口均串聯(lián)有所述容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置的電流互感器4，電流互感器4屬于容性設備絕緣性能在線監(jiān)測裝置其中的部件，校驗相移電流發(fā)生器并聯(lián)連接在電流互感器4的原邊側(cè)，電網(wǎng)每相的正弦電壓實時采集器與其所在相的校驗相移電流發(fā)生器無線連接，三相的正弦電壓實時采集器均與電力容性設備絕緣無線校驗控制器無線連接。

本實用新型的具體實施例及其實施過程如下：

對于電網(wǎng)的每相，正弦電壓實時采集器采集電網(wǎng)三相的電壓波形，并經(jīng)無線發(fā)送到校驗相移電流發(fā)生器，電力容性設備絕緣無線校驗控制器將檢驗所要求電流的相移相位差值和幅值發(fā)經(jīng)無線發(fā)送到校驗相移電流發(fā)生器；校驗相移電流發(fā)生器接收到實測的電壓波形后，并根據(jù)電力容性設備絕緣無線校驗控制器所發(fā)來的檢驗所要求電流的相移相位差值和幅值，產(chǎn)生一個與該相電壓具有前述對應的相位差和幅值差的電流，校驗相移電流發(fā)生器將該電流輸入到電流互感器4的原邊側(cè)。

如圖2所示，具體是實施的正弦電壓實時采集器包括交流電壓互感器2、電壓匹配器、電壓調(diào)制器、調(diào)制波無線發(fā)射器和天線3，交流電壓互感器2原邊側(cè)連接到電網(wǎng)的相，副邊側(cè)依次經(jīng)電壓匹配器、電壓調(diào)制器、調(diào)制波無線發(fā)射器后與天線3連接。

交流電壓互感器是一個儀用變壓器，將電網(wǎng)電壓不失真的變?yōu)橛行е禐榈蛪喝?-10V的交流電壓。

電壓匹配器是一個交流電壓有效值調(diào)整和輸出交流穩(wěn)壓電路，其將由交流電壓互感器送來的交流電壓轉(zhuǎn)為與電壓調(diào)制器輸入要求相匹配的交流電壓。

電壓調(diào)制器是一個調(diào)幅調(diào)制器或調(diào)頻調(diào)制器，將被測50Hz交流電壓調(diào)制成調(diào)幅波或調(diào)頻波。

調(diào)制波無線發(fā)射器是一個高頻功率放大電路，選乙類對應調(diào)幅波信號或丙類對應調(diào)頻波信號放大原理設計而成，也可根據(jù)發(fā)射頻率選擇相應的高頻功率放大集成電路。

正弦電壓實時采集器的天線3把電壓波形實時無線傳輸給校驗相移正弦電流發(fā)生器。

如圖3所示，具體是實施的校驗相移電流發(fā)生器包括兩根天線、MCU-1(Microcontroller Unit)、倍頻和整形電路、電壓過零檢測電路、電壓解調(diào)放大器、無線模擬信號接收器、無線數(shù)字信號接收器、D/A轉(zhuǎn)換器、低通濾波電路和電壓電流轉(zhuǎn)換電路。第一根天線3經(jīng)無線數(shù)字信號接收器連接到MCU-1的第一輸入端，第二根天線3依次經(jīng)無線模擬信號接收器、電壓解調(diào)放大器、倍頻和整形電路后連接到MCU-1的第二輸入端，電壓解調(diào)放大器的輸出端經(jīng)電壓過零檢測電路后連接到MCU-1，MCU-1的輸出端依次經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器、低通濾波電路和電壓電流轉(zhuǎn)換電路后連接到所述電流互感器4。

無線模擬信號接收器是調(diào)幅信號接收電路或調(diào)頻信號接收電路，具體采用什么電路應與“正弦電壓實時采集器”所采用的調(diào)制器相對應，如是調(diào)幅調(diào)制器即采用調(diào)幅信號接收電路，是調(diào)頻調(diào)制器則采用調(diào)頻信號接收電路。

電壓解調(diào)放大器是由信號放大電路和解調(diào)電路構(gòu)成，信號放大電路是甲類交流放大電路，解調(diào)電路是檢波電路對應調(diào)幅信號或鑒頻器對應調(diào)頻信號；鑒頻器采用把等幅調(diào)頻波變換成幅度與調(diào)頻波頻率變化成正比的調(diào)頻調(diào)幅波，再進行幅度檢波的方式。

無線數(shù)字信號接收器是實現(xiàn)接收“電力容性設備絕緣無線校驗控制器”發(fā)來的設定校驗相位差值、電流幅值的數(shù)字信號的集成電路，可選用的型號很多，如NORDIC半導體公司的nRF24LE1芯片。

倍頻和整形電路是為保證產(chǎn)生的電流波形與電壓波形同步，具體可以50Hz±Δf的倍頻數(shù)作為要產(chǎn)生的電流波形的周期。

電壓過零檢測電路是電壓過零比較器，過零比較器的輸出直接接入MCU-1并用上升沿激發(fā)MCU-1中斷，進而產(chǎn)生的電流波形的起點。

D/A轉(zhuǎn)換器是一個16位D/A轉(zhuǎn)換集成電路，將把MCU-1的電流波形發(fā)生軟件輸出的電流波形的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。

低通濾波電路是有源RC濾波電路，它對D/A轉(zhuǎn)換器輸出的電壓進行平滑處理。

電壓電流轉(zhuǎn)換電路是把低通濾波電路輸出的與電流波形同相位的電壓轉(zhuǎn)換成電流波形，并將電流輸入到“在線監(jiān)測裝置”的電流互感器原邊側(cè)。

如圖4所示，具體是實施的電力容性設備絕緣無線校驗控制器包括MCU-2(Microcontroller Unit)、觸摸顯示屏和無線數(shù)字信號發(fā)射模塊，MCU-2分別與觸摸顯示屏和無線數(shù)字信號發(fā)射模塊連接，無線數(shù)字信號發(fā)射模塊與天線連接，觸摸顯示屏用于顯示，觸摸顯示屏也用于用戶輸入?yún)?shù)。

上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍。