基于高壓端取樣的電壓電流采樣裝置和發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種基于高壓端取樣的電壓電流采樣裝置和發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電 路。
【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，國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)的裝機(jī)總量和發(fā)電量進(jìn)一步 增長(zhǎng)，電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。發(fā)電機(jī)作為電力系統(tǒng)的電源中心，其正常運(yùn)行對(duì)保證電網(wǎng)的安全 穩(wěn)定具有重要的作用。發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障停運(yùn)，不僅給發(fā)電企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)影 響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)大型發(fā)電機(jī)絕緣性能進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和正確狀態(tài)評(píng)估，制訂科學(xué) 合理的運(yùn)行、檢修和更新計(jì)劃，可以提高發(fā)電效率，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。
[0003] 介質(zhì)特征參數(shù)(包括:介質(zhì)損耗因數(shù)tan3、介質(zhì)損耗因數(shù)增量△ tan3、電容量C、電 容增加率AC)是電氣設(shè)備尤其是大型發(fā)電機(jī)主絕緣的重要參數(shù)，常用于評(píng)估發(fā)電機(jī)主絕緣 老化特征。普遍認(rèn)為，絕緣老化時(shí)，介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量均有所增加，明確表現(xiàn)為介質(zhì)損 耗因數(shù)和電容隨著電壓增加而增大。介質(zhì)損耗現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，電氣設(shè)備接地通常較難打開(kāi)，如 果采用在低壓端接入電壓、電流傳感器的方法，要做到對(duì)小信號(hào)的精確取樣，難度較大。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種基于高壓端取樣的電壓電流采樣裝 置，以及應(yīng)用該電壓電流采樣裝置在高壓端實(shí)現(xiàn)采樣的發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路，以解決現(xiàn)有 發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路在低壓端采樣存在高精度取樣難度大、不安全的問(wèn)題。
[0005] 解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種基于高壓端取樣的電壓電流采樣裝置，用于在發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試中進(jìn)行高壓端 電壓電流采樣，其特征在于:所述的電壓電流采樣裝置包括均壓罩外殼以及安裝在均壓罩 外殼內(nèi)部的取樣電容、第一取樣電阻、第二取樣電阻、數(shù)據(jù)處理電路、無(wú)線通信模塊和電源 模塊，所述均壓罩外殼上安裝有與均壓罩外殼電連接的高壓輸入端以及與均壓罩外殼相絕 緣的第一高壓輸出端、第二高壓輸出端、第三高壓輸出端和天線接口；所述取樣電容、第一 取樣電阻和第二取樣電阻的一端均與所述高壓輸入端電連接，所述取樣電容的另一端與所 述第一高壓輸出端電連接，所述第一取樣電阻的另一端與所述第二高壓輸出端電連接，所 述第二取樣電阻的另一端與所述第三高壓輸出端電連接;所述電源模塊為所述無(wú)線通信模 塊和數(shù)據(jù)處理電路供電，所述無(wú)線通信模塊的天線端與所述天線接口電連接，所述數(shù)據(jù)處 理電路采集施加在所述取樣電容兩端的電壓量￡r、通過(guò)所述第一取樣電阻的電流量^,.和 通過(guò)所述第二取樣電阻的電流量^,并將該三者轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)所述無(wú)線通信模塊 發(fā)送給外部設(shè)備。
[0007] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述電源模塊為可充電電池及其電源管理 模塊，所述均壓罩外殼上還安裝有與均壓罩外殼相絕緣的充電接口，所述充電接口與所述 電源模塊電連接。
[0008] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的數(shù)據(jù)處理電路由輸入端高阻隔離的 第一至第三電壓取樣模塊、用于放大取樣信號(hào)的增益調(diào)理模塊、用于將放大后的取樣信號(hào) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和DSP控制系統(tǒng)組成，其中，所述DSP控制系統(tǒng)具有采樣數(shù) 據(jù)輸出端、采樣觸發(fā)信號(hào)輸出端和采樣數(shù)據(jù)輸入端;所述第一電壓取樣模塊的輸入端與所 述取樣電容并聯(lián)，所述第二電壓取樣模塊的輸入端與所述第一取樣電阻并聯(lián)，所述第三電 壓取樣模塊的輸入端與所述第二取樣電阻并聯(lián)，所述第一至第三電壓取樣模塊的取樣信號(hào) 輸出端分別連接所述增益調(diào)理模塊的輸入端，所述增益調(diào)理模塊的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn) 換模塊的輸入端，所述DSP控制系統(tǒng)的采樣觸發(fā)信號(hào)輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的控制 端、采樣數(shù)據(jù)輸入端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、采樣數(shù)據(jù)輸出端連接所述無(wú)線通信 模塊的輸入端、電源端連接所述電源模塊的供電端。
[0009] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的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。
[0010] -種發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路，包括試驗(yàn)電源、分壓電阻和標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于： 所述的發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路還包括上述電壓電流采樣裝置;所述試驗(yàn)電源的負(fù)極、所述分 壓電阻的低壓端、所述標(biāo)準(zhǔn)電容器的低壓端和被測(cè)試絕緣介質(zhì)的低壓端相連接并接地，所 述電壓電流采樣裝置的高壓輸入端連接所述試驗(yàn)電源的正極、第一高壓輸出端連接所述分 壓電阻的高壓端、第二高壓輸出端連接所述被測(cè)試絕緣介質(zhì)的高壓端、第三高壓輸出端連 接所述標(biāo)準(zhǔn)電容器的高壓端。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述試驗(yàn)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(jí)繞組并聯(lián)，所述變壓器的次級(jí)繞組一端為所 述試驗(yàn)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(yàn)電 源的正極輸出端。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0013] 第一，本實(shí)用新型的電壓電流采樣裝置采用獨(dú)立電源供電，其通過(guò)均壓罩外殼直 接的連接在發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路的高壓端，從而能夠以發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路中的分壓電 阻、標(biāo)準(zhǔn)電容器和被測(cè)試絕緣介質(zhì)的高壓端為信號(hào)地對(duì)該三者進(jìn)行高壓端取樣，以此獲得 對(duì)介質(zhì)損耗和電容量測(cè)量需要的交流試驗(yàn)電壓被試品測(cè)試電流}&和標(biāo)準(zhǔn)電容器電流 從而對(duì)于接地難以打開(kāi)的電氣設(shè)備也可以準(zhǔn)確完成測(cè)量，高壓端取樣測(cè)量結(jié)果不受被 試品外部污穢泄漏電流的影響，并且，在取樣過(guò)程中電壓電流采樣裝置整體可以在高壓電 位懸浮，保證了設(shè)備安全，接線操作簡(jiǎn)單安全。
[0014] 第二，本實(shí)用新型的電壓電流采樣裝置采用大容量可充電電池供電，不需要外接 電源，從而能夠與其它測(cè)量裝置隔離，使用更為安全方便。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0016] 圖1為本實(shí)用新型的電壓電流采樣裝置的電路原理框圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)絕緣測(cè)試電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如圖1所示，本實(shí)用新型基于高壓端取樣的電壓電流采樣裝置，用于在發(fā)電機(jī)絕緣 測(cè)試中進(jìn)行高壓端電壓電流采樣，其包括均壓罩外殼以及安裝在均壓罩外殼內(nèi)部的取樣電 容C1、第一取樣電阻Rx、第二取樣電阻Rs、數(shù)據(jù)處理電路、無(wú)線通信模塊和電源模塊，均壓罩 外殼上安裝有與均壓罩外殼電連接的高壓輸入端J1以及與均壓罩外殼相絕緣的第一高壓 輸出端J2、第二高壓輸出端J3、第三高壓輸出端J4和天線接口 J5;取樣電容C1、第一取樣電 阻Rx和第二取樣電阻Rs的一端均與高壓輸入端J1電連接，取樣電容C1的另一端與第一高壓 輸出端J2電連接，第一取樣電阻Rx的另一端與第二高壓輸出端J3電連接，第二取樣電阻Rs 的另一端與第三高壓輸出端J4電連接；電源模塊為無(wú)線通信模塊和數(shù)據(jù)處理電路供電，無(wú) 線通信模塊的天線端與天線接口 J5電連接，數(shù)據(jù)處理電路采集施加在取樣電容C1兩端的電 壓量通過(guò)第一取樣電阻Rx的電流量廠，和通過(guò)第二取樣電阻Rs的電流量&5并將該三 者轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送給外部設(shè)備。
[0019] 其中，上述電源模塊為大容量的可充電電池及其電源管理模塊，均壓罩外殼上還