一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，包括實際信號源、虛擬信號源、高精度電流傳感器、待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器、校驗?zāi)K和接入模塊；實際信號源包括套管和可調(diào)升壓器；高精度電流傳感器及在線監(jiān)測傳感器均與套管下端相連接，通過高精度電流傳感器測出的即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，通過待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器測出的即為受檢電流信號；虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置檢測到的虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為受檢電流信號；校驗?zāi)K用于計算出容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置的絕對誤差和相對誤差，從而對容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置進(jìn)行校驗。本發(fā)明豐富了在線監(jiān)測裝置校驗比對手段，提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性。
【專利說明】一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，屬于高電壓輸變電

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著在線監(jiān)測的廣泛應(yīng)用，解決在線監(jiān)測裝置的運(yùn)行可靠性逐漸成為關(guān)注的焦 點(diǎn)。輸變電狀態(tài)監(jiān)測裝置運(yùn)行的測量精度、可靠性整體不高，造成目前狀況的原因是廠家對 設(shè)備的出廠試驗不嚴(yán)格、入網(wǎng)檢測把關(guān)不嚴(yán)。目前在線監(jiān)測裝置型式試驗要求較嚴(yán)格，入網(wǎng) 只在實驗室環(huán)境進(jìn)行比對，檢查其監(jiān)測精度，檢測方法通常采用標(biāo)準(zhǔn)信號源方式，即通過信 號發(fā)生器模擬產(chǎn)生電流信號，開展比對測試。這種測試方法可檢查其傳感器測量精度，但無 法考核其在帶電環(huán)境下的抗干擾等性能。通常在入網(wǎng)檢測合格的產(chǎn)品中，帶電運(yùn)行時性能 欠佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測 裝置校驗系統(tǒng)，豐富了在線監(jiān)測裝置校驗比對手段，提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0005] 本發(fā)明的一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，包括可模擬設(shè)備帶電 運(yùn)行環(huán)境的實際信號源、可按照需求設(shè)定對應(yīng)電流范圍的虛擬信號源、高精度電流傳感器、 待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器、校驗?zāi)K和用于將容性設(shè)備接入校驗?zāi)K的接入模塊；實 際信號源包括套管和用于在套管兩端施加電壓的可調(diào)升壓器；所述高精度電流傳感器及待 測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器均與套管下端相連接，用于模擬實際套管運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生電流信 號，通過所述高精度電流傳感器測出的即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，通過所述待測容性設(shè)備在線監(jiān) 測傳感器測出的即為受檢電流信號；虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，所述 容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置檢測到的虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為受檢電流信號；校驗?zāi)K 用于將測得的標(biāo)準(zhǔn)電流信號和受檢電流信號進(jìn)行對比分析，計算出所述容性設(shè)備在線監(jiān)測 裝置的絕對誤差和相對誤差，從而對容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置進(jìn)行校驗。
[0006] 上述套管內(nèi)裝有絕緣油，所述套管上下各有一個注入口和排出口。
[0007] 通過調(diào)節(jié)所述套管內(nèi)絕緣油的成分，從而改變實際信號中容性電流和阻性電流的 比例。
[0008] 通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)升壓器可實現(xiàn)套管實際帶電運(yùn)行環(huán)境下容性設(shè)備在線監(jiān)測裝 置性能的比對校驗。
[0009] 上述虛擬信號源通過軟件建模、模擬量卡輸出，經(jīng)過信號調(diào)理單元得到虛擬產(chǎn)生 的電流信號。
[0010] 上述虛擬信號源可以產(chǎn)生任意比例配置的容性電流和阻性電流，其中，電流范圍 為10μΑ-2Α，精度為±2%。 toon] 本發(fā)明可以選擇模擬信號源和實際信號源兩種標(biāo)準(zhǔn)源方式，模擬信號源可根據(jù)需 求產(chǎn)生高精度電流信號，實際信號源可模擬設(shè)備實際帶電運(yùn)行環(huán)境，兩種方法可有效互補(bǔ)， 本發(fā)明豐富了在線監(jiān)測裝置校驗比對手段，提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)原理框圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明的實際信號源結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明的虛擬信號源產(chǎn)生原理圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明的信號源選擇界面圖。

【具體實施方式】
[0016] 為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合

【具體實施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017] 參見圖1，本發(fā)明的一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，包括可模擬 設(shè)備帶電運(yùn)行環(huán)境的實際信號源、可按照需求設(shè)定對應(yīng)電流范圍的虛擬信號源、高精度電 流傳感器、待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器、校驗?zāi)K和用于將容性設(shè)備接入校驗?zāi)K的接 入模塊。
[0018] 開展校驗時，先選取虛擬信號源對容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置開展比對校驗，比對結(jié) 果滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程要求，則切換至實際信號源開展帶點(diǎn)環(huán)境下的比較校驗，若比對結(jié)果滿足 要求，則裝置檢驗合格，若在虛擬信號源環(huán)境下比對結(jié)果不滿足要求，則無需進(jìn)行實際信號 源的比對。
[0019] 參見圖2,實際信號源包括套管和用于在套管兩端施加電壓的可調(diào)升壓器；高精 度電流傳感器及待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器均與套管下端相連接，用于模擬實際套管運(yùn) 行狀態(tài)產(chǎn)生電流信號，通過所述高精度電流傳感器測出的即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，通過所述待 測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器測出的即為受檢電流信號。
[0020] 參見圖3，虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置 檢測到的虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為受檢電流信號。
[0021] 校驗?zāi)K將測得的標(biāo)準(zhǔn)電流信號和受檢電流信號進(jìn)行對比分析，計算出容性設(shè)備 在線監(jiān)測裝置的絕對誤差和相對誤差，從而對容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置進(jìn)行校驗。
[0022] 以容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置的泄漏電流（全電流）比對校驗為例，在虛擬信號源模 式下，通過設(shè)置待測設(shè)備最大量程X，系統(tǒng)啟動比對后，虛擬信號源自動輸出最大量程X的 20 %、40 %、60 %、80 %、100 %的全電流值（即標(biāo)準(zhǔn)值），待測設(shè)備傳感器分別測量三次，t匕 對系統(tǒng)對每個電流值的測量結(jié)果取平均值Z，計算各測量點(diǎn)的相對誤差和絕對誤差，其中
[0023] 相對誤差=測量平均值-標(biāo)準(zhǔn)值
[0024] 相對誤差=(測量平均值-標(biāo)準(zhǔn)值）/標(biāo)準(zhǔn)值*100%
[0025] 參見圖4,本發(fā)明的一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗方法，具體包括以 下幾個步驟：
[0026] -種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗方法，具體包括以下幾個步驟：
[0027] (1)選擇待測信號源：選取可按照需求設(shè)定對應(yīng)的電流范圍的虛擬信號源或者可 模擬設(shè)備帶電運(yùn)行環(huán)境的實際信號源，若選擇實際信號源則進(jìn)入步驟（2)，若選擇虛擬信號 源則進(jìn)入步驟（4);
[0028] (2)建立實際信號源：在套管內(nèi)注入絕緣油，在套管兩端連接可調(diào)升壓器，用于在 套管高壓端施加電壓，模擬實際套管運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)生電流信號；
[0029] (3)測量實際信號源：在套管的下端接入高精度電流傳感器和待測容性設(shè)備在線 監(jiān)測傳感器，通過高精度電流傳感器對電流信號進(jìn)行取樣，測出的即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，通過 待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器測出的即為受檢電流信號，進(jìn)入步驟（6);
[0030] (4)建立虛擬信號源；
[0031] (5)測量虛擬信號源：虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，容性設(shè)備 在線監(jiān)測裝置檢測到的虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為受檢電流信號；
[0032] (6)比對分析：對步驟（3)或步驟（5)中得到的受檢電流信號與標(biāo)準(zhǔn)電流信號進(jìn) 行比對分析，計算出容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置測量的絕對誤差和相對誤差，從而對容性設(shè)備 在線監(jiān)測裝置進(jìn)行校驗。
[0033] 本實施例中，套管內(nèi)裝有絕緣油，套管上下各有一個注入口和排出口。
[0034] 通過調(diào)節(jié)套管內(nèi)絕緣油的成分，從而改變實際信號中容性電流和阻性電流的比 例。
[0035] 通過調(diào)節(jié)可調(diào)升壓器可實現(xiàn)套管實際帶電運(yùn)行環(huán)境下容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置性 能的比對校驗。
[0036] 本實施例中，虛擬信號源通過軟件建模、模擬量卡輸出，經(jīng)過信號調(diào)理單元得到虛 擬產(chǎn)生的電流信號。
[0037] 虛擬信號源可以產(chǎn)生任意比例配置的容性電流和阻性電流，其中，電流范圍為 10μ A-2A，精度為 ±2%。
[0038] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，其特征在于，包括可模擬設(shè)備 帶電運(yùn)行環(huán)境的實際信號源、可按照需求設(shè)定對應(yīng)電流范圍的虛擬信號源、高精度電流傳 感器、待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器、校驗?zāi)K和用于將容性設(shè)備接入校驗?zāi)K的接入模 塊； 所述實際信號源包括套管和用于在套管兩端施加電壓的可調(diào)升壓器；所述高精度電流 傳感器及待測容性設(shè)備在線監(jiān)測傳感器均與套管下端相連接，用于模擬實際套管運(yùn)行狀態(tài) 產(chǎn)生電流信號，通過所述高精度電流傳感器測出的即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，通過所述待測容性 設(shè)備在線監(jiān)測傳感器測出的即為受檢電流信號； 所述虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，所述容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置檢測 到的虛擬信號源產(chǎn)生的電流信號即為受檢電流信號； 所述校驗?zāi)K用于將測得的標(biāo)準(zhǔn)電流信號和受檢電流信號進(jìn)行對比分析，計算出所述 容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置的絕對誤差和相對誤差，從而對容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置進(jìn)行校驗。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述套管內(nèi)裝有絕緣油，所述套管上下各有一個注入口和排出口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，其特征在于， 通過調(diào)節(jié)所述套管內(nèi)絕緣油的成分，從而改變實際信號中容性電流和阻性電流的比 例。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，其特征在于， 通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)升壓器可實現(xiàn)套管實際帶電運(yùn)行環(huán)境下容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置性 能的比對校驗。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述虛擬信號源通過軟件建模、模擬量卡輸出，經(jīng)過信號調(diào)理單元得到虛擬產(chǎn)生的電 流號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙信號源的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置校驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述虛擬信號源可以產(chǎn)生任意比例配置的容性電流和阻性電流，其中，電流范圍為 10μ A-2A，精度為 ±2%。
【文檔編號】G01R35/00GK104062619SQ201410325359
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】馬勇, 周志成, 劉洋, 陳 光, 胡成博, 陳杰, 朱孟周, 陶加貴 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 江蘇省電力公司