[发明专利]可手动调节的滑轨式耦合电容传感器测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器类绕组暂态电压测量技术领域，特别是一种可手动调节的滑轨式耦合电容传感器测量装置及其测量方法。

背景技术

变压器类绕组电压分布的测量目前多采用直接测量法，即电压探头与绕组导线直接连接。该方法方便、直接，但也存在明显的缺点：首先，测量引线的接入会改变绕组结构和分布参数，导致暂态过程发生变化，使得测量结果与真实情况不符；其次，测量引线的安装需要破坏绕组的绝缘层，使得绕组绝缘结构受损。尽管有部分学者利用普克尔效应传感器测量绕组电位分布，但该方法的直接测量参数为电场强度，测量过程复杂，测量精度不高。利用电容传感器的非接触式测量方法可实现无介入测量。

专利文献CN103091541 A公开的一种利用智能变电站二次暂态电压测量装置的变电站二次暂态电压测量方法，所述智能变电站二次暂态电压测量装置，包括电压互感器(1)、电压测量探头(2)、示波器(3)、光纤收发器(4)和电脑(5)，其中，所述电压互感器(1)的一次线圈接高压线路，电压互感器(1)的二次线圈通过电压测量探头(2)连接示波器(3)，所述示波器(3)通过光纤收发器(4)连接电脑(5)，所述智能变电站二次暂态电压测量装置还包括第一屏蔽箱(6)和第二屏蔽箱(7)，所述电压测量探头(2)位于第一屏蔽箱(6)内，示波器(3)位于第二屏蔽箱(7)内；利用智能变电站二次暂态电压测量装置的变电站二次暂态电压测量方法，包括如下步骤：步骤1：当变电站开关投切时在电压互感器(1)二次线圈侧产生暂态骚扰电压；步骤2：电压测量探头(2)感应到电压互感器(1)二次线圈的二次暂态骚扰电压信号；步骤3：电脑(5)向示波器(3)发出指令，控制示波器(3)接收电压测量探头(2)感应到的二次暂态骚扰电压信号；步骤4：所述示波器(3)表征出二次暂态骚扰电压信号的波形，并将该波形信号通过光纤收发器(4)传输给电脑(5)；步骤5：电脑(5)对接收到得波形信号进行分析，得出二次暂态骚扰电压波形、幅值和频率的特性参数；所述电压测量探头(2)和示波器(3)之间通过电缆连接，所述电压测量探头(2)与电压互感器(1)的二次线圈之间也通过电缆连接，所述电缆均包裹有锡箔纸；所述电压测量探头(2)和示波器(3)之间的电缆长度范围为0.5～2m，所述电压测量探头(2)与电压互感器(1)的二次线圈之间的电缆长度为0.5～1m，所述光纤收发器(4)和示波器(3)之间通过光纤连接，所述光纤收发器(4)和示波器(3)之间连接光纤的距离为150～250m；所述电压测量探头(2)的带宽为50MHz，电压测量探头(2)的电压测量范围在0～30kV；所述示波器(3)的带宽为500MHz，示波器(3)的存储深度为125MB；所述第一屏蔽箱(6)和第二屏蔽箱(7)的屏蔽效果在50dB以上；上述电压测量探头(2)和示波器(3)之间的电缆为两端是BNC型接头的连接电缆，并用锡箔纸将连接电缆包裹，示波器(3)采用蓄电池加逆变器的供电方法，蓄电池与逆变器也置于第二屏蔽箱(7)内。该专利能测量智能变电站内的二次暂态电压，但该专利结构复杂，无法测量变压器类绕组电压分布，无法可拆卸地在期望位置快速测量电压分布。

专利文献CN103486956A公开的一种实现高精度测量竖直移动方向的装置包括电容传感器和精密变压器电桥；所述电容传感器的高电位电极和指零电极分别与所述精密变压器电桥连接；所述指零电极与竖直移动装置固定连接；所述指零电极与高电位电极之间电容量的变化能够指示出竖直移动装置的移动方向是否为铅垂方向；其中，所述高电位电极采用铅垂的漆包线，所述漆包线的下端通过带屏蔽的测量线与所述精密变压器电桥连接，在所述漆包线的下端悬挂有重锤。该专利测量移动方向与铅垂方向偏离的精度高，但该专利无法可拆卸地在期望位置快速测量电压分布。

专利文献CN203396846U公开的一种基于阻抗分析仪的多极板电容在线测量系统由多极板电容传感器、基于ARM的多路切换系统、WK65120B型阻抗分析仪、计算机，一条串口线，一条GPIB总线，一条双向四端口BNC线组成；多极板电容传感器连接基于ARM的多路切换系统，基于ARM的多路切换系统通过双向四端口BNC线连接WK65120B型阻抗分析仪，WK65120B型阻抗分析仪通过GPIB总线连接计算机，基于ARM的多路切换系统通过串口线连接计算机。该专利通过控制多路切换系统及阻抗分析仪完成测量，很好的提高了测量速度，但该专利无法变压器类绕组电压分布，无法可拆卸地在期望位置快速测量电压分布且无法准确固定在期望的测量位置，所以测量精度不高。