[发明专利]容性设备绝缘在线监测系统校验装置及方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及容性设备绝缘在线监测技术，属于电力测试仪器的校准、检定与检测领域，尤其涉及一种容性设备绝缘在线监测系统校验装置及方法。

 

背景技术

容性设备绝缘在线监测系统是用于监测电容量和介质损耗因数的设备，对判断电力系统中电容式套管、电容式电流互感器及其它容性设备绝缘状态有重要的作用，可以作为关键电力设备的状态监测手段发现潜伏性故障，预防突发性事故的发生。目前缺乏相应的校验装置对容性设备绝缘在线监测系统进行有效的校准或检定，无法判断容性设备绝缘在线监测系统测量数据的优劣，因此急需设计具有良好可溯源性的容性设备绝缘在线监测系统校验装置，也就是准确度高并且可以得到有效溯源的容性设备绝缘在线监测系统校验装置，满足目前校验工作的紧迫需要。

有关这方面的文献报道例如申请号为201020599275.9的名为分布式变电站容性设备绝缘状态在线检测装置的实用新型专利，公开了一种分布式变电站容性设备绝缘状态在线检测装置，由依次连接的数据采集器、数据处理器和系统控制器构成，其特征在于数据采集器包括若干信号传感单元，数据处理器包括各信号传感单元对应相连接的现场信号处理单元，系统控制器则包括上位计算机、通信单元等。采用本实用新型集多种电气设备在线检测于一体，包括避雷器、变压器套管、电流互感器和电压互感器等，采用统一通信，实时性好，抗干扰能力强，能反映容性设备及避雷器的绝缘状态，并以此指导设备的状态检修，保证其安全运行。然而，上述专利并没有涉及到一种校验装置对容性设备绝缘在线监测系统进行有效的校准或检定，而无法判断容性设备绝缘在线监测系统测量数据的优劣，而容性设备绝缘在线监测系统校验装置尚没有看到相关报道。

有鉴于此，有必要提供一种容性设备绝缘在线监测系统校验装置及方法，利用该校验装置可以对容性设备绝缘在线监测系统主要的测量功能即电容量和介质损耗因数测量功能进行高准确度的校验，并且能对电容量和介质损耗因数进行方便、有效的进行量值溯源。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有容性设备绝缘在线监测系统的工作原理，兼顾校验装置的可溯源性，提供一种容性设备绝缘在线监测系统校验装置及方法，准确度满足校验容性设备绝缘在线监测系统的需求，并且具有良好可溯源性；核心思路在于：检定装置输出幅值比和相位差准确可控的50Hz电压和电流信号，从而，利用本发明设计的校验装置及方法可以对容性设备绝缘在线监测系统的主要测量功能即电容量和介质损耗因数的测量进行有效的校验工作。

本发明所采用的技术方案是：一种容性设备绝缘在线监测系统校验装置，由控制器、三个信号产生模块、两个精密电流源模块、参考精密电压源模块和精密电压互感器组成，其特征在于：控制器的输出控制信号分别连接所述三个信号产生模块的控制端，其中有两个信号产生模块的输出分别连接相应的两个精密电流源模块的输入，所述两个精密电流源模块分别输出相应的电流分量I1和I2，提供标准电流信号输出；另外一个信号产生模块的输出连接所述参考精密电压源模块的输入，所述精密电压源模块的输出与所述精密电压互感器原边相连接，精密电压互感器的副边输出相应的标准电压信号U。

如上所述的容性设备绝缘在线监测系统校验装置，其特征在于：所述三个信号产生模块采用基于直接数字式频率合成器DDS芯片AD9951电路实现，可以产生独立的幅值、相角可调的高度平滑的正弦信号单元。

如上所述的容性设备绝缘在线监测系统校验装置，其特征在于：所述两个精密电流源模块和所述参考精密电压源模块采用基于精密运放OPA228芯片构成。

本发明还提供一种容性设备绝缘在线监测系统校验方法，采用如上所述的容性设备绝缘在线监测系统校验装置，其特征在于，包括如下步骤：

1）在控制器的作用下，每个信号产生模块产生独立的幅值、相位可调的高度平滑的正弦信号，这些正弦信号对后级分别独立的精密电流源模块、参考精密电压源模块、精密电压互感器进行激励，从而形成相互独立的电流和电压驱动信号，电流驱动信号通过精密电流源模块输出标准电流信号I1和I2，电压驱动信号则通过驱动精密电压互感器，其副边输出参考电压信号U；

2）通过调整1路电流信号和1路电压信号，或者2路电流信号之间的幅值比和相位差，模拟出不同的电容量和介质损耗因数，从而达到校验容性设备绝缘在线监测系统电容量和介质损耗因数测量功能的目的。