[发明专利]一种分布式无线高压设备绝缘带电测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种分布式无线高压设备绝缘带电测试系统，其特征在于：它包括至少三 路测试线路；测试电压及电流幅值和相位的所述测试线路包括一电压数据采集端， 两个以上的电流数据采集端，所述电压数据采集端及所述电流数据采集端的输出端 分别与一采集终端的输入端连接，各所述采集终端的输出端通过无线网络与一控制 端相连接；

所述采集终端包括一放大器，一模数转换器，一16MHz的时钟，一经GPS接收 器锁定后输出的作为同步启动采集信号的高稳定度PP秒脉冲，一微处理器，一无 线收发装置和一充电电池；所述放大器的输入端与对应线路的测试接线箱的输出端 相连接，所述放大器的输出端作为一路输入信号与所述模数转换器的输入端连接， 所述模数转换器的另一路输入信号与所述时钟的输出端连接，所述时钟的输入端与 所述PP秒脉冲的输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述微处理器的输入端 连接，所述微处理器的输出端通过无线网络与所述无线收发装置连接，并且各测试 线路的所述采集终端均自带所述充电电池。

2.如权利要1所述的一种分布式无线高压设备绝缘带电测试系统，其特征在 于：所述电压数据采集端包括一电压互感器，一测试接线箱和一电流传感器；被测 设备上的高压信号经所述电压互感器输出为低压信号，所述低压信号经一电阻与所 述测试接线箱的输入端连接，所述测试接线箱中含有所述电流传感器，所述测试接 线箱的输出端与对应的所述采集终端的输入端连接。

3.如权利要1所述的一种分布式无线高压设备绝缘带电测试系统，其特征在 于：所述电流数据采集端包括一被测容性设备，另一测试接线箱和另一电流传感器； 所述被测容性设备的输出端与所述另一测试接线箱的输入端连接，所述另一测试接 线箱中也含有所述另一电流传感器，所述另一测试接线箱的输出端与对应的所述采 集终端的输入端连接。

4.如权利要1所述的一种分布式无线高压设备绝缘带电测试系统，其特征在 于：所述控制端包括一无线收发装置，一控制主机和一GPS接收器；所述无线收发 装置通过无线网络与前级所述采集终端的所述无线收发装置相连接，所述控制端的 无线收发装置的输出端由无线网与所述控制主机相连接，所述控制主机再经无线网 络与所述GPS接收器相连接。

5.如权利要3所述的一种分布式无线高压设备绝缘带电测试系统，其特征在 于：所述测试接线箱为固定设备，与所述被测容性设备的接地端相连；不测试时各 所述测试接线箱处于短路接地状态，测试时各所述测试接线箱固定到各自的所述采 集终端，并将被测信号接入所述采集终端。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的分布式无线高压设备绝缘带电测试系 统的测试方法，其具体测试步骤如下：

步骤一、选定容性设备或避雷器带电测试时的基准设备：在三路所述测试系统 中，选择第三路所述测试线路为所述基准设备，第二路测试线路为被测设备；

步骤二、确定各路测试线路启动采样的时间误差：所述被测设备和所述基准设 备的两路信号启动采样的时间误差小于2us；

步骤三、各路测试线路进行同步信号采集：每路所述测试线路的采集端采集到 的信号输入到各个所述采集终端，在每个所述采集终端，利用各自的所述PP秒脉 冲作为同步启动采集的信号；

每次在所述控制端内控制主机中的所述PP秒脉冲下降沿时，由所述控制主机 通过无线网络给各所述测试线路发送“准备就绪”命令，各所述测试线路收到该命 令后，所有所述采集终端进入“就绪”状态，等待各自的所述PP秒脉冲的上升沿 到来后，进入采集状态；

步骤四、采集完毕后的数据由各路测试线路中的所述微处理器进行数据计算；

步骤五、由所述控制主机完成介损、电容量以及阻性电流的最终结果计算：各 个所述采集终端将步骤四中的计算结果通过无线收发网络发送到所述控制主机，对 于容性设备，由所述控制主机按照以下公式进行运算，计算出被测容性设备的电容 量和相对介损：

C_x＝U₀/I_cx

其中C_x为被测容性设备的电容量，U₀为系统电压幅值，I_cx为被测容性设备的容 性电流幅值；

tg_φx0＝tg(φ_Icx-φ_Ic0)

其中tg_φx0为被测容性设备相对于所述基准设备的介损值，φ_x0为被测容性设备 相对于所述基准设备的电流相位差，φ_Icx为被测容性设备相对于采样时刻的电流相 位，φ_Ic0为所述基准设备相对于采样时刻的电流相位；

对于避雷器设备，由所述控制主机按照下述公式进行运算，计算出被测避雷器 设备的阻性电流：

I_r＝I_cx·cos(φ_Icx-φ_U0)

其中I_r为被测避雷器设备相对于系统电压U₀的基波阻性电流值，φI_cx为被测避 雷器设备相对于采样时刻的电流相位，φ_U0为系统电压相对于采样时刻的电压相位。