基于光纖時鐘同步的發(fā)電機(jī)絕緣測試用電流取樣檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種基于光纖時鐘同步的發(fā)電機(jī)絕緣測試用電流取樣檢測裝置， 屬于高壓電氣設(shè)備絕緣性能參數(shù)測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，裝機(jī)總量和發(fā)電量進(jìn)一步增長，電網(wǎng)規(guī)模 逐漸擴(kuò)大。對高壓電氣主設(shè)備，比如：電力變壓器，電力互感器、避雷器、大型發(fā)電機(jī)等的絕 緣性能進(jìn)行科學(xué)檢測和正確狀態(tài)評估，制訂科學(xué)合理的運行、檢修和更新計劃，可以提高發(fā) 電效率，提升電網(wǎng)運行的安全可靠性。
[0003] 表征電氣設(shè)備主絕緣，尤其是大型發(fā)電機(jī)主絕緣的非破壞性參數(shù)主要有直流特征 參數(shù)（絕緣電阻、極化指數(shù)、吸收比等）、交流特征參數(shù)（第一電流激增點電壓UP11，第二電 流激增點電壓upi2，第二電流激增值A(chǔ)I以及交流復(fù)合參量Y等）、介質(zhì)特征參數(shù)（介質(zhì)損 耗tans、AtanS、電容量c、AC)、局部放電特征參數(shù)和非電（化學(xué)和機(jī)械方法測量結(jié)果） 特征量，其中介質(zhì)特征參數(shù)和局部放電特征參數(shù)相結(jié)合，可以對發(fā)電機(jī)主絕緣老化特征進(jìn) 行評估。普遍認(rèn)為，絕緣老化時，介質(zhì)損耗、電容量和放電量均有所增加，明確表現(xiàn)為介質(zhì)損 耗和電容隨著電壓增加而增大，變化規(guī)律與局部放電起始放電電壓的大小有關(guān)。局部放電 損耗指I
等式右邊分別為額定電壓和起始放電 電壓下介質(zhì)損耗特征值。反映了局部放電產(chǎn)生的損耗大小，PDI越大，局部放電越嚴(yán)重，絕 緣介質(zhì)老化情況越嚴(yán)重。介質(zhì)損耗現(xiàn)場測量時，電氣設(shè)備接地通常較難打開，在低壓端接入 電流傳感器，精確取樣小電流困難。
[0004] 需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個問題就是：研制一種能夠在高壓端接入，能 夠?qū)Ω邏弘娏魅拥臋z測裝置，達(dá)到測試精確、安全性高的目的。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于光纖時鐘同步的發(fā)電機(jī)絕緣測 試用電流取樣檢測裝置。
[0006] 解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種基于光纖時鐘同步的發(fā)電機(jī)絕緣測試用電流取樣檢測裝置，其特征在于：所 述的電流取樣檢測裝置包括電流采樣電路；所述電流采樣電路包括試驗電源、第一電容、第 二電容、第一取樣電阻、第二取樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容器、第一接線端子、第二接線端子、第一電 流采樣模塊和第二電流采樣模塊；所述第一電容和第二電容組成第一串聯(lián)支路，所述第一 取樣電阻、第一接線端子、第二接線端子和連接在第一接線端子與第二接線端子之間的被 測試發(fā)電機(jī)絕緣介質(zhì)組成第二串聯(lián)支路，所述第二取樣電阻和標(biāo)準(zhǔn)電容器組成第三串聯(lián)支 路，該第一至第三串聯(lián)支路均與所述試驗電源的正、負(fù)極輸出端并聯(lián)，其中，所述第二接線 端子接地。
[0008] 作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述試驗電源由380V交流電源、變壓器和電感 組成，所述380V交流電源與變壓器的初級繞組并聯(lián)，所述變壓器的次級繞組一端為所述試 驗電源的負(fù)極輸出端、另一端連接所述電感的一端，所述電感的另一端為所述試驗電源的 正極輸出端。
[0009] 作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，第一取樣電阻和第二取樣電阻均為無電暈無感 電阻。
[0010] 作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述的第一電流采樣模塊和第二電流采樣模塊 均由用于放大采樣信號的增益調(diào)理子模塊和用于將放大后的采樣信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的 模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊組成，其中，所述增益調(diào)理子模塊的輸出端均與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊的輸 入端連接，所述第一電流采樣模塊的增益調(diào)理子模塊采樣信號輸入端與所述第一取樣電阻 并聯(lián)，所述第二電流采樣模塊的增益調(diào)理子模塊采樣信號輸入端與所述第二取樣電阻并 聯(lián)。
[0011] 作為本實用新型的一種改進(jìn)，所述的電流取樣檢測裝置還包括光纖時鐘同步傳輸 電路；所述光纖時鐘同步傳輸電路包括DSP控制系統(tǒng)、用于接收外部系統(tǒng)發(fā)出的授時信號 和啟動脈沖信號的光纖通訊接口以及用于將授時信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)時間的秒脈沖信號的同 步時鐘模塊；所述DSP控制系統(tǒng)具有授時信號輸入端、啟動脈沖輸入端、數(shù)據(jù)通訊端、授時 信號輸出端、秒脈沖輸入端、采樣觸發(fā)信號輸出端和采樣數(shù)據(jù)輸入端，所述DSP控制系統(tǒng)的 授時信號輸入端、啟動脈沖輸入端和數(shù)據(jù)通訊端分別與所述光纖通訊接口連接，所述DSP 控制系統(tǒng)的授時信號輸出端和秒脈沖輸入端分別與所述同步時鐘模塊的授時信號輸入端 和秒脈沖輸出端連接，所述DSP控制系統(tǒng)的采樣觸發(fā)信號輸出端和采樣數(shù)據(jù)輸入端分別與 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊的控制端和輸出端連接。
[0012] 作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述DSP控制系統(tǒng)還具有增益控制輸出端，所 述DSP控制系統(tǒng)的增益控制輸出端連接所述增益調(diào)理子模塊的控制端連接。
[0013] 作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述的光纖時鐘同步傳輸電路還包括鋰電池和 充電接口；所述DSP控制系統(tǒng)由鋰電池供電，所述充電接口與鋰電池連接。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0015] 第一，本實用新型設(shè)有電流采樣電路，其采用單獨供電的試驗電源，能夠?qū)崿F(xiàn)被測 試發(fā)電機(jī)絕緣介質(zhì)的高壓介質(zhì)損耗測量，并在被測試發(fā)電機(jī)絕緣介質(zhì)的高壓端直接零相移 取樣電流信號，從而無論接地和不接地的被測試發(fā)電機(jī)均可以準(zhǔn)確完成電流測量；
[0016] 第二，本實用新型設(shè)有光纖時鐘同步傳輸電路，采用光纖同步時鐘觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換 子模塊采集電流取樣信號，使得采集到的電流數(shù)據(jù)可以與外部系統(tǒng)的其它測量信號采集數(shù) 據(jù)同步，折算時間相位誤差小于l〇〇ns，從而能夠有效的提高發(fā)電機(jī)絕緣介質(zhì)損耗的精確 度。
[0017] 綜上所述，本實用新型可以在進(jìn)行發(fā)電機(jī)絕緣測試時準(zhǔn)確的完成流經(jīng)被測試發(fā)電 機(jī)絕緣介質(zhì)的電流測量取樣，并通過光纖時鐘同步傳輸電流取樣信號以進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī) 絕緣介質(zhì)損耗的精確度。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0019] 圖1為本實用新型的電流取樣檢測裝置中電流采樣電路的電路原理圖；
[0020] 圖2為本實用新型的電流取樣檢測裝置中光纖時鐘同步傳輸電路的電路原理框 圖；
[0021]圖3為本實用新型的電流取樣檢測裝置中DSP控制系統(tǒng)輸出的采樣觸發(fā)信號的時 序波形圖。
【具體實施方式】
[0022] 如圖1和圖2所示，本實用新型的基于光纖時鐘同步的發(fā)電機(jī)絕緣測試用電流取 樣檢測裝置，包括電流采樣電路和光纖時鐘同步傳輸電路。
[0023] 上述電流采樣電路包括試驗電源UT、第一電容C1、第二電容C2、第一取樣電阻R1、 第二取樣電阻R2、標(biāo)準(zhǔn)電容器Cs、第一接線端子J1、第二接線端子J2、第一電流采樣模塊和 第二電流采樣模塊；第一電容C1和第二電容C2組成第一串聯(lián)支路，第一取樣電阻R1、第一 接線端子J1、第二接線端子J2和連接在第一接線端子J1與第二接線端子J2之間的被測試 發(fā)電機(jī)絕緣介質(zhì)Cx組成第二串聯(lián)支路，第二取樣電阻R2和標(biāo)準(zhǔn)電容器C5組成第三串聯(lián)支 路，該第一至第三串聯(lián)支路均與試驗電源UT的正、負(fù)極輸出端并聯(lián)，其中，第二接線端子J2 接地。
[0024] 上述試驗電源UT可由380V交流電源Us、變壓器T和電感L組成，380V交流電源 隊與變壓器T的初級繞組并聯(lián)，變壓器T的次級繞組一端為試驗電源UT的負(fù)極輸出端、另 一端連接電感L的一端，電感L的另一端為試驗電源UT的正極輸出端。上述第一取樣電