一种发电机定子绕组极化去极化测试系统及测试方法与流程

本发明涉及极化去极化测试领域，具体涉及一种发电机定子绕组极化去极化测试系统及测试方法。

背景技术：

极化去极化电流法(pdc)作为一种基于时域介质响应理论的无损绝缘诊断技术，具有携带信息丰富、操作简便等特点。发电机定子绕组极化去极化现场试验过程中，需要手动操作keithley6487型皮安表进行发电机定子绕组极化去极化试验，自动化程度较低。在实际测量应用的过程中，需要通过手机拍照对keithley6487型皮安表电流测量数据进行实时采集，通过手机拍照的方式，既无法准确的把控采集时间间隔，也给实际工作带来不便。现场测试后需要另外单独整理试验数据并绘制极化去极化特性曲线，也会对整体工作进度造成一定影响。

技术实现要素：

为了解决现有极化去极化电流法所存在的操作不便、效率的技术问题，本发明实施例提供一种发电机定子绕组极化去极化测试系统及测试方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种发电机定子绕组极化去极化测试系统，该系统用于接收皮安表所采集到的极化去极化电流信号，并对该极化去极化电流信号进行处理；所述系统包括操作界面和显示界面；其中，

所述操作界面包括数据保存设置模块和试验参数设置模块；所述数据保存设置用于在试验开始后将采集时间及对应电流值数据，按用户给定文档名称自动创建文档并保存于指定文件夹下；所述试验参数设置模块用于提供给用户进行试验参数的选择或设定；

所述显示界面包括时间显示、实时电流显示以及极化去极化特性曲线显示。

进一步地，所述系统还包括皮安表零点校正单元，用于对皮安表在进行测试前进行零点校正。

进一步地，所述系统还包括试验加压前提醒确认单元，用于提醒用于确认是否开始施加直流电压，以激活皮安表电压源。

进一步地，所述系统还包括停止实验控制单元，以用于在测试数据发生异常或需要强行中止试验时，停止测试实验。

具体地，所述试验参数包括电压表量程、施压电压值、电流表自动量程选择、电流表手动量程、电流钳位、采集时间间隔、电压源关闭时间和电流测试时间。

进一步地，所述操作界面还包括通讯接口选择模块，用于选择皮安表和本系统通讯传输方式。

具体地，当皮安表电压源被激活后，时间计数器开始计时，皮安表按设定的时间间隔测量极化电流数据，当计时数大于ⅰ段电流测量时间设置值时，电压源关闭，皮安表测量去极化电流数据，当计时数大于ⅰ、ⅱ段电流测量时间设置值之和时，皮安表停止测量，试验结束；时间和实时电流值将会在显示界面动态显示，以实现绘制极化去极化特性曲线。

第二方面，本发明实施例提供了一种发电机定子绕组极化去极化测试方法，包括：

开始试验，通过数据保存设置模块来设置数据文件保存路径；

对皮安表进行零点校正；

获取试验参数；

确认是否开始施加电压，选择“否”，则试验暂停，选择“是”，则激活皮安表电压源，进入下一步骤；

时间计数器开始计数，皮安表测量开始；

读取并存储皮安表所测量到的极化电流测量数据；

显示实时电流值，并根据时间和实时电流值来绘制去极化特性曲线，并在显示界面动态显示；

判断计时数是否大于ⅰ段电流测量时间设置值；若“否”，则保持原状态；若“是”，则关闭皮安表电压源，进入下一步骤；

读取并存储皮安表所测量到的极化电流测量数据；

显示实时电流值，并根据时间和实时电流值来绘制极化去极化特性曲线，并在显示界面动态显示；

判断计时数是否大于ⅰ、ⅱ段电流测量时间设置值之和，若“否”，则保持原状态；若“是”，皮安表则停止测量，试验结束。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试系统通过试验控制参数的准确下发，实现了极化去极化试验的自动控制、数据处理以及试验数据、曲线的完整保存，节省了试验时间，提高了试验人员的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试系统的用户界面示意图；

图2为数据保存设置模块的工作原理框图；

图3为皮安表零点校正单元及试验参数获取的工作原理图；

图4为试验加压前提醒确认单元的工作原理图；

图5为皮安表电压源定时关闭、皮安表电流测量功能实现及特性曲线绘制原理框图；

图6为本发明实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试方法的流程图；

图7本发明实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试系统的应用效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

在本实施例中，皮安表为keithley6487型皮安表，其包括一个±500v的直流电压源，同时具有电流测量和可变换电压极性方式的欧姆测量等功能，微电流测量范围为2na～20ma，测试精度可达到1pa，可通过接口总线rs232和ieee488编程。本实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试系统主要通过keithley6487型皮安表对极化去极化电流信号进行采集，采集信号在皮安表内部处理后传送给数据采集卡，然后再传输至本系统所安装的计算机中，也就是说，皮安表采集到的试验参数将会实时地传输到本系统，由本系统进行处理；其中，数据采集卡采用ni公司的gpib-usb-hs+，产品编号783368-01，使用标准ieee488握手协议，传输速率达1.8mb/s(ieee488.1)或7.2mb/s(hs488)，具有体积小、重量轻的特点。pc计算机选用thinkpadx270，cpu为intel(r)core(tm)i3-6006u，主频2.00ghz，内存8.00gb，操作系统为windows7专业版。

参阅图1-6所示，本实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试系统主要包括操作界面1和显示界面2。

其中，该操作界面包括数据保存设置模块11和试验参数设置模块12；如图2所示，该数据保存设置模块11的设置是为了在在适当的时间选取一定的极化去极化电流测量值作为试验记录，测试前可先定义文档名称并设置数据储蓄路径，系统会根据用户给定文档名称在指定位置自动创建excel文档，极化去极化电流值将按时间顺序依次记录；而该试验参数设置模块12则用于将电压表量程、施压电压值、电流表自动量程选择、电流表手动量程、电流钳位、采集时间间隔、电压源关闭时间和电流测试时间提供给用户进行选择或设定，也就是说，试验前的电流表量程、电流钳位、电压表量程、施加电压值等试验参数设置以及皮安表电压源的定时控制均可统一在客户端界面完成，无需手动操作仪器，以便于测试人员的操作

而该显示界面2则包括测试时间显示、实时电流显示以及极化去极化特性曲线显示。也就是说，整一个显示界面可以简明、直观的方式了解试验数据的变化。

由此可知，本实施例提供的发电机定子绕组极化去极化测试系统通过实时获取皮安表的试验参数，以控制参数的准确下发，实现了极化去极化试验的自动控制、数据处理以及试验数据、曲线的完整保存，节省了试验时间，提高了试验人员的工作效率。

作为上述的发电机定子绕组极化去极化测试系统的一种优选，该还包括皮安表零点校正单元，用于对皮安表在进行测试前进行零点校正，以在试验前，防止测量初值偏离零点，确保keithley6487型皮安表测量数据准确性

作为上述的发电机定子绕组极化去极化测试系统的另一种优选，该系统还包括试验加压前提醒确认单元，用于提醒用于确认是否开始施加直流电压，是否开始进行以激活皮安表电压源，以提醒用户是否进行测试。也就是说，试验开始加压前，在系统的显示界面中会弹出“开始施加电压？”的确认界面，提醒用户即将开始施加直流电压。点击“no”试验流程中止，点击“yes”，试验流程继续进行，具体如图4所示。

作为上述的发电机定子绕组极化去极化测试系统的再一种优选，该系统还包括停止实验控制单元3，以用于在测试数据发生异常或需要强中止试验时，停止测试实验。

此外，上述的操作界面还包括通讯接口选择模块，用于选择皮安表和本系统通讯传输方式，以满足不同的数据传输传输要求。

具体地，当皮安表电压源被激活后，时间计数器开始计时，皮安表按设定的时间间隔测量极化电流数据，当计时数大于ⅰ段电流测量时间设置值时，电压源关闭，皮安表测量去极化电流数据，当计时数大于ⅰ、ⅱ段电流测量时间设置值之和时，皮安表停止测量，试验结束；时间和实时电流值将会在显示界面动态显示，以实现绘制极化去极化特性曲线。也就是说，通过运用本系统可以实现皮安表电压源的定时关闭、电流测试数据的实时采集及极化去极化特性曲线的绘制功能。

相应地，本实施例还提供了一种发电机定子绕组极化去极化测试方法，如图6所示，该方法包括：

开始试验，通过数据保存设置模块来设置数据文件保存路径；

对皮安表进行零点校正；

获取试验参数；

确认是否开始施加电压，选择“否”，则试验暂停，选择“是”，则激活皮安表电压源，进入下一步骤；

时间计数器开始计数，皮安表测量开始；

读取并存储皮安表所测量到的极化电流测量数据；

显示实时电流值，并根据时间和实时电流值来绘制极化特性曲线，并在显示界面动态显示；

判断计时数是否大于ⅰ段电流测量时间设置值；若“否”，则保持原状态；若“是”，则关闭皮安表电压源，进入下一步骤；

读取并存储皮安表所测量到的去极化电流测量数据；

显示实时电流值，并根据时间和实时电流值来绘制去极化特性曲线，并在显示界面动态显示；

判断计时数是否大于ⅰ、ⅱ段电流测量时间设置值之和，若“否”，则保持原状态；若“是”，皮安表则停止测量，试验结束。

试验前，为防止测量初值偏离零点，确保keithley6487型皮安表测量数据准确性，需要对仪器进行调零校准。程序控制系统在电流测量前选择皮安表最小量程自动执行零点校正。程序命令及含义如下：

*rst//将6487型返回gpib默认值

syst:zchon//激活零点检查

rang2e-9//选择2na量程

init//触发读数用作零点校正

syst:zcor:acq//将选取的最后一个读数作为零点校正值

syst:zcoron//进行零点校正

syst:zchoff；//中止调零。

下面结合一个应用实施，来对本系统进行进一步的说明：

某抽水蓄能电站发电机定子绕组极化去极化测试具体操作步骤如下：在系统操作界面设置好试验参数，设置保存路径“c:\users\administrator\desktop\某电厂#1发电机定子绕组极化去极化试验.xls”，选择visa资源名称“gpib0::22::instr”，设置电压表量程“500v”、施加电压值“200v”、电流钳位“2.5e-5”、采集时间间隔“0.5s”，ⅰ段电流测量时间“20s”，ⅱ段电流测量时间“20s”，电流表自动量程“on”，点击菜单运行按钮，即可得出极化去极化特性曲线，如图7所示。

综上，在发电机定子绕组极化去极化试验中，本测试系统优点如下：

(1)keithley6487型皮安表测试前会自动进行零点校正，无需手动操作仪器。

(2)试验前的电流表量程、电流钳位、电压表量程、施加电压值等试验参数设置以及皮安表电压源的定时控制均可统一在客户端界面完成，无需手动操作仪器。

(3)相比于原有拍照方式获取试验数据，通过此系统设置电流采集时间间隔，能够更加准确的把控电流测量时间。

(4)数据的采集和数据的处理采用并行结构，即在运行极化去极化电流测试的同时可对实时数据进行分析处理。

(5)数据自动保存，同时对极化去极化试验提供实时监控及图形化显示，现场测试后无需另外单独整理试验数据及绘制极化去极化特性曲线。

本测试系统通过试验控制参数的准确下发，实现了极化去极化试验的自动控制、数据处理以及试验数据、曲线的完整保存，节省了试验时间，提高了试验人员的工作效率。目前该极化去极化电流监测系统已应用于现场测试，系统运行稳定，输出结果可靠，可为发电机绝缘状态评估提供有效参考。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。