[发明专利]一种局部放电量测量的视在电荷校准器

说明书

技术领域

本发明涉及高压设备测试技术领域，特别涉及一种局部放电量测量回路 校准用的视在电荷校准器。

背景技术

由于绝缘材料本身的缺陷，在工作电压下形成局部放电造成绝缘老化并 甚至发展到击穿。因此检测局部放电量，能够比较灵敏的反映出设备的早期 故障，可为决定和采取预防措施提供依据，对于电力高压设备的安全稳定运 行具有重要意义。故将局部放电作为高压电器产品设备绝缘试验项目之一。 并且随着IEC标准对《局部放电测量》的修订即将进行的再更新，则对局部 放电试验用的测试系统的计量和校准提出了更严格、更细致、更新的要求。

局部放电量测量的视在电荷校准器可为局部放电测量仪的校准和局部放 电测量回路的校准提供一个方便的校准器，使测试准确度更高，并能够提高 局部放电的测试可靠性。

目前使用的局部放电量测量的视在电荷校准器仅能输出10个变化范围 以下的视在电荷放电量，其输出校准信号范围1-1000pC；视在电荷校准器 准确度为5％-10％。不能满足目前高压电器产品设备局部放电量测量的精度 要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可输出放电量为1-10000pC、准 确度优于±2％的校准局部放电量信号，用于校准局放试验测试系统和局部放 电测试回路校验用的视在电荷校准器。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的，一种局部放 电量测量的视在电荷校准器，其特征在于，该校准器包括：

-电源单元S，用于将交流电经整流后产生15V直流电源；

-方波发生器U，用于产生一个标准方波电压U值，输出给整形放大单元 A；

-整形放大单元A，用于将标准方波电压U值整形放大；

-转换输出单元Z，用于将整形放大后标准方波电压U值转换成输出视在 电荷值；

所述电源单元S输出端分别与方波发生器U、整形放大单元A及转换输出 单元Z相连；方波发生器U、整形放大单元A、转换输出单元Z依次相互电连 接，实现将方波发生器U的电压信号转换成可变的局部放电量输出信号。

所述转换输出单元Z包括相互电连接的转换器B及标准注入电容器C；转 换输出单元Z输入端设置在转换器B端。

所述方波发生器U为可变频率方波发生器，方波频率在0.22kHz-2.0kHz 间连续可调。

所述方波发生器U为固定频率方波发生器，方波频率为50Hz。

所述整形放大单元A采取施密特触发器40106和功率三极管D882构成波 形整形和功率扩展电路，方波的上升沿小于60ns。

所述标准注入电容器C设置有5个档位，转换器B设置11个转换电压档 位，标准注入电容器C的5个档位分别与转换器B的11个转换电压档位按照：

K＝m·n排列组合方式输出K个视在电荷放电量档位；

其中，n＝1～5，n为注入电容器档位数；m＝1～11，m为输出转换电压档 位数。

所述转换器B的电压档位分别为U₁、U₂、U₃、.......U₁₁；其电压值分别 为10V、9V、8V、7V、6V、5V、4V、3V、2V、1V、0.1V；标准 注入电容器C的5个档位分别为C₁、C₂、C₃、C₄、C₅，其电容量分别为 10pF、20pF、50pF、100pF、1000pF；按照q＝U×C得到视在电荷 放电量1-10000pc的输出值。

所述电源单元S采用整流滤波经三端稳压IC7815产生正15V直流电压。

本发明局部放电量测量的视在电荷校准器由方波发生器产生方波电压U， 并经一组转换电压档位变换电压，其后串联一组电容器C组成，直接输出视 在电荷脉冲，其视在局部放电量q在校准器内部是根据公式q＝U×C来计算的。 视在电荷校准器输出脉冲的上升时间小于60ns，衰减时间至少为1ms，校 准器的耦合电容器的电容C应小于试样电容Ca的十分之一。