Gis局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，包括單片機(jī)和檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路，所述單片機(jī)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路包括直流升壓電路、繼電器和電容；所述單片機(jī)的并行口與所述繼電器的線圈連接；所述直流升壓電路的輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，第一輸出端通過(guò)所述繼電器的常閉接點(diǎn)與所述電容的第一端相連，第二輸出端與所述電容的第二端相連；所述電容的第一端還通過(guò)所述繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與GIS設(shè)備的輸入電阻的一端相連，第二端與所述輸入電阻的另一端相連。本發(fā)明的靈敏度檢驗(yàn)儀可以發(fā)出不同周期和幅值的局放檢驗(yàn)信號(hào)，可以通過(guò)移動(dòng)終端遙控的方式進(jìn)行局放測(cè)試，降低了局放測(cè)試時(shí)的干擾，提高了測(cè)試效率。
【專利說(shuō)明】
GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及GIS設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]局部放電試驗(yàn)具有較高的靈敏度。對(duì)于新設(shè)計(jì)和制造的高壓電氣設(shè)備，通過(guò)局部放電測(cè)量可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣中的薄弱環(huán)節(jié)，防止設(shè)計(jì)與制造工藝上的差錯(cuò)及材料的使用不當(dāng)，是鑒別產(chǎn)品絕緣或設(shè)備運(yùn)行可靠性的一種重要方法，它能發(fā)現(xiàn)耐壓試驗(yàn)無(wú)法發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷。局部放電測(cè)試是當(dāng)前電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的重要項(xiàng)目之一。
[0003]在GIS(GAS INSULATED SWITCHGEAR，氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備)設(shè)備局部放電測(cè)試中，當(dāng)GIS設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，首先要由局放測(cè)試儀的傳感器接收，再由局放測(cè)試儀予以分析和處理。但是當(dāng)前生產(chǎn)局放測(cè)試儀傳感器的廠家眾多，產(chǎn)品良莠不齊，很多傳感器因?yàn)橘|(zhì)量問(wèn)題，其靈敏度很低，當(dāng)GIS設(shè)備使用這種傳感器來(lái)接收局放信號(hào)時(shí)，便可能造成以下問(wèn)題:
[0004]1、在GIS設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局放時(shí)，該傳感器由于靈敏度很低，可能無(wú)法檢測(cè)到這種信號(hào)；
[0005]2、GIS局放測(cè)試儀一般測(cè)試局放信號(hào)中的高頻部分，而高頻信號(hào)在傳播過(guò)程中衰減會(huì)比較大，在GIS設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局放時(shí)，傳感器可能因?yàn)檠b設(shè)位置較遠(yuǎn)，而檢測(cè)不到這種局放信號(hào)。
[0006]目前GIS設(shè)備局放信號(hào)的校驗(yàn)方法如圖1所示，靈敏度檢驗(yàn)儀位于圖1中間的CB處(檢驗(yàn)信號(hào)所示位置)，而局放測(cè)試儀的傳感器和局放測(cè)試儀置于其它CB處，其中CB表示安裝于GIS絕緣盆子上的傳感器。當(dāng)靈敏度檢驗(yàn)儀發(fā)出局放信號(hào)時(shí)，便可以通過(guò)局放測(cè)試儀所測(cè)信號(hào)的特征來(lái)判斷該點(diǎn)的傳感器靈敏度情況，并可根據(jù)靈敏度的高低來(lái)選擇局放傳感器的安裝間隔，例如，傳感器靈敏度高則安裝間隔可大一些。但是由于檢驗(yàn)信號(hào)注入點(diǎn)和局放測(cè)試儀的測(cè)試點(diǎn)的距離相隔較遠(yuǎn)，在采用該種方法時(shí)，一般需要兩人以上同時(shí)工作，一人負(fù)責(zé)在中間的CB處注入檢驗(yàn)信號(hào)，另一個(gè)人負(fù)責(zé)在測(cè)試點(diǎn)觀察傳感器的靈敏度。另外，由于檢驗(yàn)信號(hào)注入點(diǎn)和局放測(cè)試儀的測(cè)試點(diǎn)的距離相隔較遠(yuǎn)，在測(cè)試點(diǎn)負(fù)責(zé)的人需通過(guò)大聲呼唱或者電話聯(lián)系才能知道信號(hào)發(fā)生的頻率和幅值，而電話可能會(huì)干擾局放測(cè)試，大聲呼唱來(lái)回走動(dòng)則降低了測(cè)試效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，能夠有效降低局放測(cè)試過(guò)程中的干擾，提高測(cè)試效率。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0009]一種GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，包括單片機(jī)和檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路，所述單片機(jī)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路包括直流升壓電路、繼電器和電容;所述單片機(jī)的并行口與所述繼電器的線圈連接;所述直流升壓電路的輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，第一輸出端通過(guò)所述繼電器的常閉接點(diǎn)與所述電容的第一端相連，第二輸出端與所述電容的第二端相連;所述電容的第一端還通過(guò)所述繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與GIS設(shè)備的輸入電阻的一端相連，第二端與所述輸入電阻的另一端相連；
[0010]所述單片機(jī)接收移動(dòng)終端發(fā)送的同步周期和信號(hào)幅值，根據(jù)同步周期生成方波信號(hào)，并將所述方波信號(hào)通過(guò)并行口輸入到所述繼電器的線圈，根據(jù)信號(hào)幅值以及所述直流升壓電路與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的比例系數(shù)獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓，并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將所述輸出電壓輸入到所述直流升壓電路。
[0011]本發(fā)明GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，采用移動(dòng)終端遙控的方式，只需要將本發(fā)明的靈敏度檢驗(yàn)儀置于信號(hào)注入點(diǎn)，而測(cè)試人員拿著移動(dòng)終端站在局放測(cè)試儀旁邊，就可以通過(guò)移動(dòng)終端遙控的方式來(lái)調(diào)整靈敏度檢驗(yàn)儀所發(fā)信號(hào)的同步周期與信號(hào)幅值大小，從而來(lái)判斷局放傳感器的靈敏度。本發(fā)明通過(guò)移動(dòng)終端輸入同步周期和信號(hào)幅值，然后發(fā)送給單片機(jī)，測(cè)試人員可以直接知道輸入的同步周期和信號(hào)幅值，無(wú)需通過(guò)大聲呼唱或者電話聯(lián)系才能知道信號(hào)發(fā)生的頻率和幅值，降低了局放測(cè)試時(shí)的干擾，提高了測(cè)試效率;單片機(jī)接收到同步周期和信號(hào)幅值后，配合檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路生成局放檢驗(yàn)信號(hào)，自動(dòng)注入GIS設(shè)備，所以只需要一個(gè)測(cè)試人員即可以完成局放信號(hào)的校驗(yàn)，大大節(jié)省了人力成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中局放信號(hào)校驗(yàn)方法的示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。
[0016]如圖2所示，一種GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，包括單片機(jī)和檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路，所述單片機(jī)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DA模塊)，所述檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路包括直流升壓電路(DC-DC模塊)、繼電器(Jl)和電容(Cl);所述單片機(jī)的并行口(P 口)與所述繼電器的線圈連接;所述直流升壓電路(DC-DC模塊)的輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DA模塊)的輸出端相連，第一輸出端通過(guò)所述繼電器的常閉接點(diǎn)與所述電容(Cl)的第一端相連，第二輸出端與所述電容(Cl)的第二端相連;所述電容(Cl)的第一端還通過(guò)所述繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與GIS設(shè)備的輸入電阻(RW)的一端相連，第二端與所述輸入電阻(RW)的另一端相連。
[0017]所述單片機(jī)接收移動(dòng)終端發(fā)送的同步周期和信號(hào)幅值，根據(jù)同步周期生成方波信號(hào)，并將所述方波信號(hào)通過(guò)并行口(P口)輸入到所述繼電器的線圈，根據(jù)信號(hào)幅值以及所述直流升壓電路(DC-DC模塊)與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DA模塊)的比例系數(shù)獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DA模塊)的輸出電壓，并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DA模塊)將所述輸出電壓輸入到所述直流升壓電路(DC-DC模塊)。
[0018]數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、直流升壓電路以及單片機(jī)均可以采用現(xiàn)有技術(shù)已有的器件實(shí)現(xiàn)，例如單片機(jī)可以采用MSP430等。GIS設(shè)備的輸入電阻RW—般以波阻抗代替，約幾十歐姆。
[0019]如圖2所示，所述檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路還可以包括連接在所述直流升壓電路(DC-DC模塊)的第一輸出端與所述繼電器的常閉接點(diǎn)之間的電阻(Rl)。
[0020]如圖3所示，為了與移動(dòng)終端建立通信，接收移動(dòng)終端發(fā)出的同步周期和信號(hào)幅值，本發(fā)明靈敏度檢驗(yàn)儀還可以包括UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器)轉(zhuǎn)藍(lán)牙或者UART轉(zhuǎn)WIFI (WIreless-Fidel ity，無(wú)線網(wǎng))模塊，所述UART轉(zhuǎn)藍(lán)牙或者所述UART轉(zhuǎn)WIFI模塊與所述單片機(jī)的UART接口連接。UART轉(zhuǎn)藍(lán)牙和UART轉(zhuǎn)WIFI模塊均可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的模塊實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還可以采用其他無(wú)線通信模塊與移動(dòng)終端建立通信，本發(fā)明并不對(duì)此做出限定。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，所述繼電器可以采用干簧繼電器，也可以采用其它的繼電器。所述移動(dòng)終端包括智能手機(jī)和智能平板等。
[0022]為了更好地理解本發(fā)明靈敏度檢驗(yàn)儀的實(shí)現(xiàn)原理，下面結(jié)合圖3進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0023]將本發(fā)明的靈敏度檢驗(yàn)儀置于如圖1所示的檢驗(yàn)信號(hào)注入點(diǎn)位置，單片機(jī)通過(guò)內(nèi)置UART接口外接的UART轉(zhuǎn)藍(lán)牙和UART轉(zhuǎn)WIFI模塊接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端和單片機(jī)的無(wú)線通訊。
[0024]測(cè)試人員拿著移動(dòng)終端站在如圖1所示的局放測(cè)試儀旁邊，在移動(dòng)終端中輸入同步周期和信號(hào)幅值，同步周期和信號(hào)幅值通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給單片機(jī)。輸入的同步周期和信號(hào)幅值可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，電壓的信號(hào)幅值可調(diào)范圍大，即使在遠(yuǎn)距離也可檢驗(yàn)局放測(cè)試儀靈敏度，給校驗(yàn)工作帶來(lái)了方便，另外，周期可調(diào)，可以模擬局放發(fā)生的同步周期，與實(shí)際局部放電情況更接近。
[0025]單片機(jī)接收到同步周期和信號(hào)幅值后，根據(jù)同步周期生成方波信號(hào)，將方波信號(hào)通過(guò)P口輸出給繼電器的線圈，根據(jù)信號(hào)幅值確定DA模塊的輸出電壓，通過(guò)DA模塊發(fā)出所述輸出電壓。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，所述單片機(jī)可以通過(guò)延時(shí)程序生成方波信號(hào)，其中所處方波信號(hào)的周期為所述同步周期。例如，確定在某一時(shí)刻通過(guò)P 口輸出高電平，則通過(guò)P 口輸出低電平的時(shí)刻為輸出高電平的時(shí)刻加上所述同步周期的時(shí)間，再次輸出高電平的時(shí)間為上次輸出低電平的時(shí)間加上所述同步周期的時(shí)間，依次類推，就可以得到周期為所述同步周期的方波信號(hào)。延時(shí)程序還可以采用現(xiàn)有的其它延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)。
[0027]由于所述同步周期可以進(jìn)行調(diào)整，所以本發(fā)明靈敏度校驗(yàn)儀可以實(shí)現(xiàn)局放檢驗(yàn)信號(hào)同步周期可調(diào)的功能。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，所述單片機(jī)根據(jù)所述信號(hào)幅值與所述比例系數(shù)的比值獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓。例如，單片機(jī)的DA模塊可以發(fā)出0-3V(伏)的直流電壓信號(hào)，通過(guò)DC-DC模塊，對(duì)應(yīng)于0-100V的直流電壓，則就可以確定DC-DC模塊相對(duì)于DA模塊的比例系數(shù)為100V/3V，單片機(jī)接收到的信號(hào)幅值為信號(hào)源電壓，也即DC-DC模塊需要輸出的電壓，所以需要根據(jù)比例系數(shù)和信號(hào)幅值確定出DA模塊需要輸出的電壓，假設(shè)信號(hào)幅值為50V，比例系數(shù)為100/3，則DA模塊需要輸出的電壓即為1.5伏，單片機(jī)通過(guò)DA模塊將1.5伏的電壓輸入到DC-DC模塊，就可以得到50V的電壓。
[0029]由于信號(hào)幅值可以進(jìn)行調(diào)整，所以本發(fā)明靈敏度校驗(yàn)儀可以實(shí)現(xiàn)局放檢驗(yàn)信號(hào)幅值可調(diào)的功能。
[0030]通過(guò)檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路將信號(hào)源(DC-DC模塊)模擬成一種近似GIS內(nèi)部局放的信號(hào)。在每一同步周期內(nèi)，所述繼電器的線圈輸入的方波信號(hào)為低電平時(shí)，所述繼電器的常閉接點(diǎn)閉合，常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，所述直流升壓電路通過(guò)所述電阻(Rl)將所述電容(Cl)的電壓升至所述信號(hào)幅值;所述繼電器的線圈輸入的方波信號(hào)為高電平時(shí)，所述繼電器的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)接點(diǎn)閉合，所述電容(Cl)對(duì)所述輸入電阻(RW)注入局放檢驗(yàn)信號(hào)。
[0031]本發(fā)明通過(guò)移動(dòng)終端遙控的方式來(lái)調(diào)整靈敏度檢驗(yàn)儀所發(fā)出的局放檢驗(yàn)信號(hào)的同步周期和信號(hào)幅值的大小，從而判斷局放檢測(cè)傳感器的靈敏度，并可根據(jù)靈敏度的高低來(lái)選擇局放傳感器的安裝間隔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相互比較時(shí)，具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0032]1、本發(fā)明通過(guò)移動(dòng)終端輸入同步周期和信號(hào)幅值，然后發(fā)送給單片機(jī)，測(cè)試人員可以直接知道輸入的同步周期和信號(hào)幅值，無(wú)需通過(guò)大聲呼唱或者電話聯(lián)系才能知道信號(hào)發(fā)生的頻率和幅值，降低了局放測(cè)試時(shí)的干擾，提高了測(cè)試效率；
[0033]2、本發(fā)明的單片機(jī)接收到同步周期和信號(hào)幅值后，配合檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路生成局放檢驗(yàn)信號(hào)，自動(dòng)注入GIS設(shè)備，所以只需要一個(gè)測(cè)試人員即可以完成局放信號(hào)的校驗(yàn)，大大節(jié)省了人力成本。
[0034]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，包括單片機(jī)和檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路，所述單片機(jī)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路包括直流升壓電路、繼電器和電容;所述單片機(jī)的并行口與所述繼電器的線圈連接;所述直流升壓電路的輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，第一輸出端通過(guò)所述繼電器的常閉接點(diǎn)與所述電容的第一端相連，第二輸出端與所述電容的第二端相連;所述電容的第一端還通過(guò)所述繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與GIS設(shè)備的輸入電阻的一端相連，第二端與所述輸入電阻的另一端相連； 所述單片機(jī)接收移動(dòng)終端發(fā)送的同步周期和信號(hào)幅值，根據(jù)同步周期生成方波信號(hào)，并將所述方波信號(hào)通過(guò)并行口輸入到所述繼電器的線圈，根據(jù)信號(hào)幅值以及所述直流升壓電路與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的比例系數(shù)獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓，并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將所述輸出電壓輸入到所述直流升壓電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，所述檢驗(yàn)信號(hào)輸入電路還包括連接在所述直流升壓電路的第一輸出端與所述繼電器的常閉接點(diǎn)之間的電阻。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，所述繼電器的線圈輸入的方波信號(hào)為低電平時(shí)，所述繼電器的常閉接點(diǎn)閉合，常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，所述直流升壓電路通過(guò)所述電阻將所述電容的電壓升至所述信號(hào)幅值;所述繼電器的線圈輸入的方波信號(hào)為高電平時(shí)，所述繼電器的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)接點(diǎn)閉合，所述電容對(duì)所述輸入電阻注入局放檢驗(yàn)信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，還包括UART轉(zhuǎn)藍(lán)牙或者UART轉(zhuǎn)WIFI模塊，所述UART轉(zhuǎn)藍(lán)牙或者所述UART轉(zhuǎn)WIFI模塊與所述單片機(jī)的UART接口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，所述單片機(jī)通過(guò)延時(shí)程序生成方波信號(hào)，其中所處方波信號(hào)的周期為所述同步周期。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，所述單片機(jī)根據(jù)所述信號(hào)幅值與所述比例系數(shù)的比值獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，所述繼電器包括干簧繼電器。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的GIS局放傳感器的靈敏度檢驗(yàn)儀，其特征在于，所述移動(dòng)終端包括智能手機(jī)和智能平板。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK106054092SQ201610348445
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】唐琪, 李慧, 李國(guó)偉, 劉少輝, 陳志平, 曾慶輝, 單晟毅, 李新
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局