專利名稱：局部放電測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力設備檢測技術領域，尤其是涉及一種局部放電測試儀。
背景技術：
局部放電是電力變壓器、高壓開關等電力設備絕緣劣化的重要原因，因此對局部放電現象的檢測是設備絕緣狀況監(jiān)測的重要手段。局部放電的檢測都是以局部放電所產生的各種現象為依據，通過能表述該現象的物理量來表征局部放電的狀態(tài)。電力設備局部放電過程中產生電脈沖、電磁輻射、超聲波和光等，并引起局部過熱。相應的出現了電脈沖檢測法、超聲波檢測法、光測法和紅外檢測法等多種檢測方法。其中電脈沖檢測法是一種研究最早、應用最廣泛的檢測方法，目前國內及國際上對此方法制定了專門的標準。電脈沖檢測法在離線狀態(tài)靈敏度較高，而現場測試中易受外界干擾噪聲的影響。為了提高檢測靈敏度和提高抗干擾能力，傳統(tǒng)模擬局部放電測試儀多采用無源濾波(LC濾波)，數字局部放電測試儀多采用有源濾波，單純采用這兩種方法實現的硬件濾波存在截止頻率偏差大，無法滿足標準要求的缺點?，F有技術在不同擋位下濾波頻帶不一致， 尤其是低通濾波頻點在放大倍數切換后偏差較大的問題。并且，30kHz以下截止頻率點無法實現準確濾波的問題。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種利用有源和無源濾波結合，實現準確的濾波截止頻率，提高抗干擾能力的局部放電測試儀。為達到上述目的，本實用新型采用了下列技術方案本局部放電測試儀，包括主控單元，在主控單元上連接有SDRAM，其特征在于，所述的主控單元上連接有用于處理輸入耦合單元放電脈沖信號的第一處理通道和用于處理試驗電源經分壓后試驗電壓信號的第二處理通道，所述的主控單元與上位機相連接，在上位機上連接有輸入裝置和顯示裝置。在上述的局部放電測試儀中，所述的第一處理通道包括依次串聯的高通濾波模塊、放大/衰減控制模塊、增益調節(jié)模塊、濾波頻帶選擇模塊和高速A/D采樣模塊，所述的高速A/D采樣模塊與主控單元相連，所述的放大/衰減控制模塊、增益調節(jié)模塊和濾波頻帶選擇模塊均與CPLD控制模塊相連，所述的CPLD控制模塊與主控單元相連。在上述的局部放電測試儀中，所述的第二處理通道包括依次串聯的互感器變換模塊、有效值轉換模塊和A/D轉換模塊，所述的A/D轉換模塊與主控單元相連，所述的互感器變換模塊上連接有過零轉換模塊，所述的過零轉換模塊與主控單元相連。在上述的局部放電測試儀中，所述的高通濾波模塊為4K三階LC高通濾波電路。在上述的局部放電測試儀中，所述的放大/衰減控制模塊包括運算放大器。在上述的局部放電測試儀中，所述的濾波頻帶選擇模塊四階有源濾波電路，在四階有源濾波電路上連接有切換開關。與現有的技術相比，本局部放電測試儀的優(yōu)點在于設計合理，結構簡單，利用有源和無源濾波結合，實現準確的濾波截止頻率，提高抗干擾能力。在硬件濾波的準確度上有很大改進，尤其在30kHz以下截止頻率點的精確度優(yōu)于標準規(guī)定的10%的偏差。

圖I是本實用新型提供的結構框圖。圖2是本實用新型提供的高通濾波模塊結構示意圖。圖中，主控單元I、上位機2、輸入裝置3、顯示裝置4、高通濾波模塊5、放大/衰減控制模塊6、增益調節(jié)模塊7、濾波頻帶選擇模塊8、高速A/D采樣模塊9、CPLD控制模塊10、 互感器變換模塊11、有效值轉換模塊12、A/D轉換模塊13、過零轉換模塊14。
具體實施方式
如圖I所示,本局部放電測試儀包括主控單元I,在主控單元I上連接有SDRAM,主控單元I上連接有用于處理輸入耦合單元放電脈沖信號的第一處理通道和用于處理試驗電源經分壓后試驗電壓信號的第二處理通道，主控單元I與上位機2相連接，在上位機2上連接有輸入裝置3和顯示裝置4。第一處理通道包括依次串聯的高通濾波模塊5、放大/衰減控制模塊6、增益調節(jié)模塊7、濾波頻帶選擇模塊8和高速A/D采樣模塊9。高速A/D采樣模塊9與主控單元I相連，所述的放大/衰減控制模塊6、增益調節(jié)模塊7和濾波頻帶選擇模塊8均與CPLD控制模塊10相連，所述的CPLD控制模塊10與主控單元I相連。高通濾波模塊5為4K三階LC 高通濾波電路。放大/衰減控制模塊6包括運算放大器。濾波頻帶選擇模塊8四階有源濾波電路，在四階有源濾波電路上連接有切換開關。如圖2所示，高通濾波模塊5中C I和C2 取IuF聚丙烯電容，LI取2mH電感。由高通濾波模塊5濾除部分低頻信號，經過濾波頻率大于4kHz的信號完整性較好，保障了后級帶通濾波的準確度。第二處理通道包括依次串聯的互感器變換模塊11、有效值轉換模塊12和A/D轉換模塊13，所述的A/D轉換模塊13與主控單元I相連，所述的互感器變換模塊11上連接有過零轉換模塊14，所述的過零轉換模塊14與主控單元I相連。本實用新型中的每個通道的輸入信號獨立的經過前級低通濾除部分低頻信號，再經過衰減或放大處理，然后經過細調增益控制，經過更精密一級的高低通濾波，進一步篩選出放電信號，經過高速寬頻帶12位AD轉換器進行模數轉換，得到的數據經過主控單元I存儲在緩存SDRAM中，再由主控單元I通過USB或以太網上傳給上位機2進行顯示。試驗電壓信號經過電壓互感器隔離變換成小信號，小信號分兩路一路經過調理得到試驗電壓的外零標信號，另一路經過有效值轉換和A/D轉換得到試驗電壓數據。該數據由主控單元I送給上位機2進行顯示。放大/衰減控制模塊中使用運算放大器進行規(guī)定比例的放大和衰減，采用的運算放大器帶寬達到數十兆赫茲，由此確保了在不同檔位下帶通濾波的截止頻率的準確性。同時增益調節(jié)模塊7中使用了增益可調運算放大器，該運算放大器的帶寬也達到數十兆赫茲，同樣確保了不同增益下帶通濾波的截止頻率的準確性。濾波頻帶選擇模塊8中每個頻帶都使用了四階有源濾波電路，由電子開關實現切換。該濾波頻帶選擇模塊8中帶通濾波由低通濾波和高通濾波任意組合實現。[0021]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了主控單元I、上位機2、輸入裝置3、顯示裝置4、高通濾波模塊5、放大/衰減控制模塊6、增益調節(jié)模塊7、濾波頻帶選擇模塊8、高速A/D采樣模塊9、 CPLD控制模塊10、互感器變換模塊11、有效值轉換模塊12、A/D轉換模塊13、過零轉換模塊 14等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權利要求1.一種局部放電測試儀，包括主控單元(I)，在主控單元(I)上連接有SDRAM，其特征在于，所述的主控單元(I)上連接有用于處理輸入耦合單元放電脈沖信號的第一處理通道和用于處理試驗電源經分壓后試驗電壓信號的第二處理通道，所述的主控單元(I)與上位機(2)相連接，在上位機(2)上連接有輸入裝置(3)和顯示裝置(4)。
2.根據權利要求I所述的局部放電測試儀，其特征在于，所述的第一處理通道包括依次串聯的高通濾波模塊(5)、放大/衰減控制模塊￠)、增益調節(jié)模塊(7)、濾波頻帶選擇模塊⑶和高速A/D采樣模塊(9)，所述的高速A/D采樣模塊(9)與主控單元⑴相連，所述的放大/衰減控制模塊￠)、增益調節(jié)模塊(7)和濾波頻帶選擇模塊(8)均與CPLD控制模塊(10)相連，所述的CPLD控制模塊(10)與主控單元⑴相連。
3.根據權利要求I所述的局部放電測試儀，其特征在于，所述的第二處理通道包括依次串聯的互感器變換模塊(11)、有效值轉換模塊(12)和A/D轉換模塊(13)，所述的A/D 轉換模塊(13)與主控單元(I)相連，所述的互感器變換模塊(11)上連接有過零轉換模塊(14)，所述的過零轉換模塊(14)與主控單元(I)相連。
4.根據權利要求2所述的局部放電測試儀，其特征在于，所述的高通濾波模塊(5)為 4K三階LC高通濾波電路。
5.根據權利要求2所述的局部放電測試儀，其特征在于，所述的放大/衰減控制模塊(6)包括運算放大器。
6.根據權利要求2所述的局部放電測試儀，其特征在于，所述的濾波頻帶選擇模塊(8) 四階有源濾波電路，在四階有源濾波電路上連接有切換開關。
專利摘要本實用新型屬于電力設備檢測技術領域，尤其是涉及一種局部放電測試儀。它解決了現有技術設計不夠合理等技術問題。包括主控單元，在主控單元上連接有SDRAM，其特征在于，所述的主控單元上連接有用于處理輸入耦合單元放電脈沖信號的第一處理通道和用于處理試驗電源經分壓后試驗電壓信號的第二處理通道，所述的主控單元與上位機相連接，在上位機上連接有輸入裝置和顯示裝置。與現有的技術相比，本局部放電測試儀的優(yōu)點在于設計合理，結構簡單，利用有源和無源濾波結合，實現準確的濾波截止頻率，提高抗干擾能力。在硬件濾波的準確度上有很大改進，尤其在30kHz以下截止頻率點的精確度優(yōu)于標準規(guī)定的10％的偏差。
文檔編號G01R31/12GK202351378SQ201120433550
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權日2011年11月3日
發(fā)明者張韜, 陳王峰 申請人:杭州高電科技有限公司