專利名稱：高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)運(yùn)行中的監(jiān)測裝置，特別是高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置。
據(jù)申請(qǐng)人所知，在線監(jiān)測變壓器、電抗器等高壓電器局部放電位置比在實(shí)驗(yàn)室加電壓下測量變壓器局部放電位置困難得多，這是因?yàn)槭艿絹碜赃\(yùn)行電網(wǎng)中的各種干擾，例如電暈、載波及微波通訊、電焊等干擾就對(duì)監(jiān)測工作造成干擾。中國專利93221150.X公開了一種變壓器局部放電電氣定位裝置，其在某種程度上解決了在線監(jiān)測運(yùn)行中的高壓電器局部放電定位問題，這種變壓器局部放電電氣定位裝置由兩個(gè)傳感器、放大器、暫態(tài)記錄儀、打印機(jī)及顯示器七個(gè)部件組成。該裝置對(duì)放電點(diǎn)的定位準(zhǔn)確且快捷，但一臺(tái)裝置只能監(jiān)測一臺(tái)高壓電器，不能同時(shí)監(jiān)測多臺(tái)高壓電器，且對(duì)來自電源的干擾沒有采取有效措施。申請(qǐng)人認(rèn)為中國專利93221150.X存在下列不足，其一，不能充分利用測量系統(tǒng)資源，不能自動(dòng)對(duì)多臺(tái)變壓器進(jìn)行放電位置監(jiān)測定位，由于其提出的是對(duì)單臺(tái)變壓器的定位監(jiān)測技術(shù)，如果按照其的設(shè)計(jì)構(gòu)想，要對(duì)多臺(tái)高壓電器進(jìn)行運(yùn)行中監(jiān)測定位，只能采用人工逐臺(tái)進(jìn)行監(jiān)測，這樣做費(fèi)工費(fèi)時(shí)，操作不當(dāng)，還可能危及人身安全。其二，中國專利93221150.X在實(shí)際運(yùn)用過程中，還可能遇到來自儀器電源系統(tǒng)的干擾，其三，中國專利93221150.X所采用的同軸電纜為一般電工使用的同軸電纜，當(dāng)將其使用在高壓電器設(shè)備現(xiàn)場，由于自身防護(hù)條件有限易被損傷或被老鼠破壞。其四是，中國專利93221150.X的暫態(tài)記錄儀為6通道A/D卡，其費(fèi)用高、操作復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，進(jìn)行改進(jìn)，提出并設(shè)計(jì)高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，采用傳感器、同軸電纜、放大器，暫態(tài)記錄儀以及與其配合的顯示器和打印機(jī)，其特征在于，采用了多個(gè)傳感器、同軸電纜、多個(gè)放大器組成的放大器組構(gòu)成多路測量數(shù)據(jù)通道，通過多路模擬開關(guān)與暫態(tài)記錄儀配連，采用的同軸電纜系三相同軸電纜，還采用了備有電源隔離濾波系統(tǒng)和獨(dú)立接地系統(tǒng)的電源。
其特征在于，每一傳感器與三相同軸電纜中的一相聯(lián)接，傳感器的一端接三相同軸電纜內(nèi)單芯同軸電纜的芯線，傳感器的另一端接三相同軸電纜內(nèi)單芯同軸電纜的屏蔽層，三相同軸電纜與放大器組中的多個(gè)放大器配接，放大器的輸出端接多路模擬開關(guān)的輸入端，多路模擬開關(guān)的輸出端與暫態(tài)記錄儀配接。
其特征在于，三相同軸電纜，由三根單芯同軸電纜與填充物一起套裝在同一塑料套中，外裹鋼帶后再裹上聚氯乙烯外套管組成。
其特征在于，每根單芯同軸電纜，其內(nèi)的芯線外包裹聚四氯乙烯層，再包裹銅絲編織網(wǎng)，外包聚乙烯套外管組成。
本實(shí)用新型的工作原理是傳感器接于高壓電器首端套管分壓抽頭、中壓端套管分壓抽頭和末端的接地支路上，由傳感器收集的數(shù)據(jù)信號(hào)通過三相同軸電纜，分別送入由多個(gè)放大器組成的放大器組，經(jīng)過放大器放大輸出再送至多路模擬開關(guān)，多路模擬開關(guān)由多個(gè)非門電路構(gòu)成，每次輸出二組信號(hào)送入暫態(tài)記錄儀，由它進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后送入顯示器顯示，或打印機(jī)打印，同時(shí)對(duì)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存或存盤。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，同時(shí)監(jiān)測多臺(tái)高壓電器放電定位情況，確定故障在高壓電器中的位置，給電網(wǎng)運(yùn)行操作人員、維修技術(shù)人員提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)，方便其安排檢修計(jì)劃，保護(hù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。本實(shí)用新型構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。有較強(qiáng)的抗干擾能力。


圖1，本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖圖2，本實(shí)用新型采用多路模擬開關(guān)電原理圖圖3，本實(shí)用新型采用的電源隔離濾波系統(tǒng)和獨(dú)立接地系統(tǒng)的電源的電原理圖圖4，本實(shí)用新型采用的三相同軸電纜基本結(jié)構(gòu)示意圖圖5，本實(shí)用新型采用的傳感器在被監(jiān)測的自耦式電力變壓器上的測量位置示意圖圖6，本實(shí)用新型采用的傳感器在被監(jiān)測的帶電性點(diǎn)電抗器高壓電抗器上的測量位置示意圖下面，根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本實(shí)用新型由多個(gè)傳感器9、多個(gè)放大器組7、多路模擬開關(guān)1、三相同軸電纜8、暫態(tài)記錄儀2、顯示器3、打印機(jī)4、和電源隔離濾波系統(tǒng)5和獨(dú)立接地系統(tǒng)6的電源組成。其中，傳感器9采用了6只，分別稱1#傳感器、2#傳感器、3#傳感器、4#傳感器、5#傳感器、6#傳感器，根據(jù)測試要求和測試高壓電器的需要可設(shè)置多個(gè)傳感器9，它們分別通過三相同軸電纜8與放大器組7實(shí)現(xiàn)配接，放大器組7中的每一個(gè)放大器分別與對(duì)應(yīng)的傳感器9配接，從而組成測量數(shù)據(jù)通道，這種測量數(shù)據(jù)通道一共有多路，放大器組7的輸出再通過多路模擬開關(guān)1實(shí)現(xiàn)與暫態(tài)記錄儀2的配接，暫態(tài)記錄儀2包括三部分、使用通用計(jì)算機(jī)及I/O卡和8bit的A/D采樣卡2塊(俗稱通道1-Ch1，通道2-Ch2)，采用監(jiān)測數(shù)據(jù)處理軟件使I/O卡發(fā)出指令，指示多路模擬開關(guān)1開啟需要檢測的通道，通常是Ch1，Ch2同時(shí)打開，重復(fù)5次采樣，通過通用計(jì)算機(jī)讀取并存儲(chǔ)5個(gè)工頻周期的信號(hào)，其存儲(chǔ)量為5×64K，采樣完畢后由通用計(jì)算機(jī)按監(jiān)測數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波和定位計(jì)算，找出被監(jiān)控的高壓電器的放電位置并存儲(chǔ)這些確定監(jiān)測的數(shù)據(jù)。在完成第一組監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理的之后，通過計(jì)算機(jī)發(fā)出進(jìn)行第二組數(shù)據(jù)處理計(jì)算指令，然后重復(fù)第一組的處理過程，這樣一來就可以通過一定的時(shí)間，要求通用計(jì)算機(jī)在每隔一段時(shí)間就周期性地重復(fù)上述的檢測、定位、存儲(chǔ)監(jiān)測數(shù)據(jù)的工作，并按照操作人員要求通過顯示器3、打印機(jī)4執(zhí)行顯示數(shù)據(jù)和打印監(jiān)測數(shù)據(jù)的工作，從而為操作人員提供及時(shí)而準(zhǔn)確的監(jiān)測高壓電器放電定位的數(shù)據(jù)信息。多路模擬開關(guān)1選用集成電路芯片IC1、IC2、IC3。IC1系集電極開路高壓輸出緩沖器，其型號(hào)為74LS07，IC2為雙二進(jìn)制譯碼器其型號(hào)為4555B，IC3為16通道的多路D/A轉(zhuǎn)換器，其型號(hào)為AD7506。多路模擬開關(guān)1的各器件間的具體連接是，地址(ADDRESS)碼按口的1腳、2腳、3腳、4腳、5腳、6腳，依次接IC1的A0端、A1端、A2端、A3端、A4端、A5端，直流電源+12V分別通過電阻R與IC1的12腳、10腳相接，分別通過發(fā)光二極管、電阻R串聯(lián)再接IC1的8腳、6腳、4腳、2腳，同時(shí)，IC1的2腳還接IC3的17腳，IC1的4接IC3的16腳，IC1的6腳接IC3的15腳，IC1的8腳接IC3的14腳，IC1的10腳接IC2的2腳、IC1的12腳接IC2的3腳，IC2的1接地，IC2的4腳接IC3的18腳，并且通過發(fā)光二極管與電阻R的串聯(lián)支路接地。IC2的5腳、6腳、7腳空置。IC3的19腳-26腳，依次為輸入端INPUT1-INPUT8，IC3的13腳空置，12腳接地，IC3的11腳-4腳依次為輸入端INPUT9-INPUT16。IC3的27腳接電源-12V，IC3的28腳接同軸輸出的芯線，芯線20的屏蔽層接地。本實(shí)用新型采用三相同軸電纜8，由三根單芯同軸電纜15加填充物19、聚氯乙烯層14、外包裝的鋼帶13、聚氯乙烯外套管12組成，單芯同軸電纜15采用芯線20，聚四氟乙烯套管18，銅絲編織網(wǎng)構(gòu)成的屏蔽層17、聚氯乙烯外層16組成，芯線20采用1.13mm規(guī)格銅線，三相同軸電纜8的外徑22毫米，單芯同軸電纜15的直徑約7毫米。本實(shí)用新型采用的電源隔離濾波系統(tǒng)5由隔離變壓器10和電容電感濾波器11組成，其中，隔離變壓器10的初次級(jí)繞組間的屏蔽層接變電站的接地系統(tǒng)，而其次級(jí)輸出繞組經(jīng)過電容電感濾波器11后的接地采用獨(dú)立接地系統(tǒng)，換句話講，不與變電站接地系統(tǒng)使用同一參考地電位。隔離變壓器10的初次級(jí)繞組變壓比為1∶1即220V/220V。初次級(jí)的絕緣強(qiáng)度應(yīng)符合絕緣要求。一般應(yīng)滿足40KV的絕緣強(qiáng)度。初次級(jí)繞組之間有銅鉑繞制的屏蔽層，此屏蔽層接至變電站或現(xiàn)場配電設(shè)備的接地系統(tǒng)，電容電感濾波器11使用二只電感器L和兩只電容器C組合而成。即隔離變壓器10次級(jí)繞組的一端接一電容器C與電感器L的共接端，該次級(jí)繞組的另一端接該電容器C的另一端與電感器L的共接端，在兩只電感器L的輸出端之間再接入一電容器C，且使一電感器L的輸出端強(qiáng)制接地，該接地端即前述的獨(dú)立的接地系統(tǒng)，不與變電站接地系共一個(gè)參考地電位。
如圖5所示，本實(shí)用新型的傳感器9共采用了7只，其中，1#傳感器、2#傳感器、3#傳感器、4#傳感器、5#傳感器、6#傳感器分別接入被監(jiān)測的高壓電器——自耦式電力變壓器中，其中，A、B、C為自耦式電力變壓器的高壓端，Am、Bm、Cm為自耦式電力變壓器的中壓端，O為自耦式電力變壓器的中性點(diǎn)。傳感器1#、2#、3#、4#、5#、6#的兩個(gè)端子一端分別接單芯同軸電纜15的芯線20，另一端接各自對(duì)應(yīng)的單芯同軸電纜15的屏蔽層17。1#傳感器通過套管分壓抽頭21接到自耦式電力變壓器的高壓端A與地之間，同樣，4#傳感器通過另一套管分壓抽頭21設(shè)置在Am端與地之間，2#傳感器通過一套管分壓抽頭21設(shè)置在B端與地之間。5#傳感器通過一套管分壓抽頭21接在Bm端與地之間，3#傳感器通過一套管分壓抽頭21接C端與地之間。6#傳感器通過一套管分壓抽頭21接在Cm端與地之間。7#傳感器接在中性點(diǎn)O與地之間。
如圖6，本實(shí)用新型的多個(gè)傳感器9在測量在線裝置——帶中性點(diǎn)電抗器，即高壓電抗器時(shí)，使用了6只傳感器9，其中高壓電抗器的A、B、C端與地之間分別通過套管分壓抽頭21接入了另外設(shè)置的1#傳感器、2#傳感器和3#傳感器，在高壓電抗器的中性端Oa、Ob、Oc端與地之間分別通過套管分壓抽頭接入了4#、5#、6#傳感器。它們均分別通過各自的單芯同軸電纜15與各個(gè)放大器組成的放大器組7配接，完成測量信息的收集工作。
權(quán)利要求1.高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置，采用傳感器，同軸電纜、放大器、暫態(tài)記錄儀以及與其配合的顯示器和打印機(jī)，其特征在于采用了多個(gè)傳感器(9)，同軸電纜、多個(gè)放大器組成的放大器組(7)構(gòu)成多路測量數(shù)據(jù)通道，通過多路模擬開關(guān)(1)與暫態(tài)記錄儀(2)配連，采用的同軸電纜系三相同軸電纜(8)，還采用了備有電源隔離濾波系統(tǒng)(5)和獨(dú)立接地系統(tǒng)(6)的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置，其特征在于，每一傳感器(9)與三相同軸電纜(8)中的一相聯(lián)接，傳感器(9)的一端接三相同軸電纜(8)的單芯同軸電纜(15)的芯線(20)，傳感器(9)的另一端接三相同軸電纜的單芯同軸電纜(15)的屏蔽層(17)，三相同軸電纜(8)與放大器組(7)中的多個(gè)放大器配接，放大器的輸出端接多路模擬開關(guān)(1)的輸入端，多路模擬開關(guān)(1)的輸出端與暫態(tài)記錄儀(2)配接
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置，其特征在于，三相同軸電纜(8)由三根單芯同軸電纜(15)與填充物(19)一起套裝在同一塑料套(14)中，外裹鋼帶(13)再裹上聚氯乙烯外套管(12)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置，其特征在于，每根單芯同軸電纜(15)，其內(nèi)的芯線(20)外包裹聚四氯乙烯層(18)，再包裹由銅絲編織網(wǎng)構(gòu)成的屏蔽層(17)、外包聚乙烯外套管(16)組成
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置，其特征在于，多路模擬開關(guān)采用集成電路IC1、IC2、IC3，其中IC1的型號(hào)為74LS07，IC2的型號(hào)為4555BIC3為16通道多路D/A轉(zhuǎn)換器，型號(hào)為AD7506。
專利摘要本實(shí)用新型涉及高壓電器局部放電在線監(jiān)測定位裝置,由多個(gè)傳感器、放大器組、三相同軸電纜、多路模擬開關(guān)、暫態(tài)記錄儀、有電源隔離濾波系統(tǒng)和獨(dú)立接地系統(tǒng)的電源、顯示器與打印機(jī)組成。采用的多個(gè)傳感器通過同軸電纜與多個(gè)放大器組成多路測量數(shù)據(jù)通道、其通過多路模擬開關(guān)與數(shù)字暫態(tài)記錄儀配連,電源隔離濾波系統(tǒng)由隔離變壓器和濾波器組合而成,其優(yōu)點(diǎn)是,設(shè)計(jì)合理,測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,可同時(shí)監(jiān)測多臺(tái)高壓電器,有較強(qiáng)的抗干擾能力。
文檔編號(hào)G01R31/02GK2379810SQ9923795
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1999年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月23日
發(fā)明者黃盛潔 申請(qǐng)人:黃盛潔