直流互感器关键性能测试系统的制作方法

[0001]
本发明属于直流设备检测领域，具体涉及一种直流互感器关键性能测试系统。


背景技术：

[0002]
直流电流互感器是直流输配电系统中测量直流电流量值变换的主要设备，其特性参数及关键指标直接关系到直流输电系统的稳定运行。在实际运行中，直流互感器暂态特性影响直流系统的稳定运行，造成较大的经济损失。
[0003]
因此，需要在直流互感器投运前以及运行中对直流互感器进行有效的现场检测和试验，从而在现场判别直流互感器的实际性能和运行工况，避免直流互感器暂态特性所造成的影响。
[0004]
进行暂态特性检测时，现有试验装备的技术水准而言，实现暂态特性试验所需的暂态大电流电源难度较大，无法满足标准规范要求，这种缺点就限制了直流电流互感器检测技术的应用范围。
[0005]
随着国内直流工程的增多，对直流互感器的校验提出了新的要求，并已写入直流互感器现场校验和校准试验相关规程和技术标准，现阶段直流配电网发展迅速，是未来配电网不可缺少的重要组成部分，直流配网计量技术研究继续开展。传统的直流电流互感器控制校准方法不能满足直流互感器现场校验和校准试验相关规程对准确的要求。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是提供一种适用于直流电流互感器的关键性能检测，可对直流互感器进行准确度、频率响应、阶跃响应、温度影响及电气绝缘检测等直流互感器关键性能进行系统全面的检测，满足直流互感器实验室校验和校准试验相关规程对准确的要求，避免直流互感器故障所造成的影响。
[0007]
本发明采用如下技术方案：一种直流互感器关键性能测试系统，其包括关键性能评价模块以及分别于关键性能评价模块连接的准确度检测模块、频率响应检测模块、阶跃响应检测模块、温度影响检测模块、电气绝缘检测模块和关键性能评价模块。
[0008]
进一步的，所述关键性能评价模块包括准确度数据分析系统、频率响应数据分析系统、阶跃响应数据分析系统、电气绝缘数据分析系统，将被检直流互感器关键性能进行分相评价，形成该互感器关键性能评价报告。
[0009]
进一步的，所述准确度检测模块包括直流电压互感器检测模块和直流电流互感器检测模块。
[0010]
进一步的，所述直流电流互感器检测模块包括直流电流源、标准直流互感器、数字多用表以及误差校验仪，所述直流电流源为标准直流互感器和被测直流互感器供电，标准直流互感器和被测直流互感器输出的电流信号经标准侧采样装置和试品采样装置分别进入两个数字多用表中，误差校验仪收集两个数字多用表中的数据并传送给准确度数据分析
系统。
[0011]
所述直流电压互感器包括直流电压源、标准直流电压互感器、数字多用表以及误差校验仪，所述直流电压源为标准直流电压互感器和被测直流互感器供电，标准直流电压互感器和被测直流电压互感器输出的电流信号经标准侧采样装置和试品采样装置分别进入两个数字多用表中，两个数字多用表的输出信号经同步后发送至误差校验仪，误差校验仪将结果传送给准确度数据分析系统。
[0012]
进一步的，所述电压源包括交流输入经工频整流滤波后经dc/ac高频谐振逆变后高频升压，再经高频倍压整流后直接输出接负载；阶跃电压源的输出电压经次级采样装置后反馈至控制/保护电路，输出电压不正常时，控制/保护电路发出故障报警同时发出pwm驱动信号驱动驱动电路，进而调节dc/ac高频谐振逆变。
[0013]
进一步的，所述电流源包括ac电源经整流和lc滤波后经dc/ac变换器后调压，再经整流和滤波后接负载。
[0014]
进一步的，述频率响应检测模块包括依次连接的高频信号发生器、功率放大器、升流器以及标准电阻。
[0015]
进一步的，阶跃响应检测模块包括阶跃电压源和阶跃电流源，所述阶跃电压源测试标准电压互感器和被测电压互感器并将比较结果送入阶跃响应测量系统，所述阶跃电流源测试标准电流互感器和被试电流互感器，并将比较结果送入阶跃响应测量系统。
[0016]
进一步的，所述温度影响检测模块包括自动调节高低温试验箱、自动调整实验室电流试验台及温度数据分析系统。
[0017]
进一步的，所述电气绝缘检测模块包括直流耐压试验装置、雷击冲击试验装置以及工频耐压试验装置，试验结果发送到电气绝缘数据分析系统。
[0018]
本发明的有益效果在于：1.直流互感器关键性能测试系统，该集成直流电流互感器关键性能检测装置，进行直流互感器准确度、频率响应、阶跃响应、温度影响及电气绝缘检测，可同时自动进行各项检测；2.准确度检测模块可同时检测直流电压互感器和直流电流互感器准确度，并通过测试系统进行自动检测；3.频率响应检测模块采用信号发生器、功率放大器配合升流器产生各次频率的正弦电流，所得频率信号满足国标要求，并实现自动频率切换及检测；4.阶跃响应检测模块以大功率阶跃电压源/电流源作为试验电源，阶跃电流源系统方案通过三级电路实现大电流输出，并利用信号陡化技术优化输出信号时间，直流电压源通过高频整流技术实现高压直流输出，满足国标需求；5.电气绝缘检测模块利用工频耐压试验装置、直流耐压试验装置和雷击冲击试验装置自动选择被试设备类型及量程，自动进行耐压检测；6.关键性能评价模块可进行准确度数据分析、频率响应数据分析、阶跃响应数据分析和电气绝缘数据分析，将被检直流互感器关键性能进行分相评价，对各相评价报告进行综合考核，形成互感器关键性能评级报告。
附图说明
[0019]
图1为直流互感器关键性能测试系统示意框图。
[0020]
图2为直流电流互感器检测模块示意框图。
[0021]
图3为直流电压互感器检测模块示意框图。
[0022]
图4为频率响应检测模块示意框图。
[0023]
图5为阶跃响应检测主回路拓扑结构图。
[0024]
图6为直流电流源结构框图。
[0025]
图7为直流电压源结构框图。
[0026]
图8为阶跃电流源结构框图。
[0027]
图9为电气绝缘检测模块结构框图。
[0028]
图10为关键性能评价模块结构框图。
具体实施方式
[0029]
本发明提供实施例是为了详尽的且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0030]
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0031]
如图1所示，一种直流互感器关键性能测试系统，其包括关键性能评价模块以及分别与关键性能评价模块连接的准确度检测模块、频率响应检测模块、阶跃响应检测模块、温度影响检测模块、电气绝缘检测模块和关键性能评价模块。
[0032]
如图10所示，关键性能评价模块包括准确度数据分析系统、频率响应数据分析系统、阶跃响应数据分析系统、电气绝缘数据分析系统，将被检直流互感器关键性能进行分相评价，形成该互感器关键性能评价报告。
[0033]
准确度检测模块包括直流电压互感器检测模块和直流电流互感器检测模块。准确度检测模块用于检测直流互感器准确度性能，该模块可同时检测直流电压互感器和直流电流互感器准确度，并通过测试系统进行自动检测。
[0034]
如图2所示，所述直流电压互感器包括直流电压源、标准直流电压互感器、数字多用表以及误差校验仪，所述直流电压源为标准直流电压互感器和被测直流互感器供电，标准直流电压互感器和被测直流电压互感器输出的电流信号经标准侧采样装置和试品采样装置分别进入两个数字多用表中，两个数字多用表的输出信号经同步后发送至误差校验仪，误差校验仪将结果传送给准确度数据分析系统。
[0035]
如图3所示，直流电流互感器检测模块包括直流电流源、标准直流互感器、数字多用表以及误差校验仪，所述直流电流源为标准直流互感器和被测直流互感器供电，标准直流互感器和被测直流互感器输出的电流信号经标准侧采样装置和试品采样装置分别进入两个数字多用表中，误差校验仪收集两个数字多用表中的数据并传送给准确度数据分析系统。
[0036]
如图6所示，所述电压源包括交流输入经工频整流滤波后经dc/ac高频谐振逆变后
高频升压，再经高频倍压整流后直接输出接负载；阶跃电压源的输出电压经次级采样装置后反馈至控制/保护电路，输出电压不正常时，控制/保护电路发出故障报警同时发出pwm驱动信号驱动驱动电路，进而调节dc/ac高频谐振逆变。
[0037]
如图7所示，所述电流源包括ac电源经整流和lc滤波后经dc/ac变换器后调压，再经整流和滤波后接负载。
[0038]
如图4所示，频率响应检测模块检测直流互感器动态电流响应能力，包括依次连接的高频信号发生器、功率放大器、升流器以及标准电阻。
[0039]
如图5所示，阶跃响应检测模块检测直流互感器阶跃信号响应能力，采用快上升沿、低过冲、长脉宽大功率阶跃电压源/电流源基础上进行阶跃响应测试。其包括阶跃电压源和阶跃电流源，所述阶跃电压源测试标准电压互感器和被测电压互感器并将比较结果送入阶跃响应测量系统，所述阶跃电流源测试标准电流互感器和被试电流互感器，并将比较结果送入阶跃响应测量系统。
[0040]
如图6所示，直流电流源系统方案：ac电源经整流和lc滤波后经dc/ac变换器后调压，再经整流和滤波后接负载。
[0041]
如图7所示，所述电压源包括交流输入经工频整流滤波后经dc/ac高频谐振逆变后高频升压，再经高频倍压整流后直接输出接负载；阶跃电压源的输出电压经次级采样装置后反馈至控制/保护电路，输出电压不正常时，控制/保护电路发出故障报警同时发出pwm驱动信号驱动驱动电路，进而调节dc/ac高频谐振逆变。
[0042]
如图8所示，所述阶跃电流源为，三相交流电源经三相不控整流、前级lc滤波、dc/ac高频逆变、高频变压器、单相整流及后级滤波电路接负载。
[0043]
温度影响检测模块检测直流互感器受温度影响性能，包括自动调节高低温试验箱、自动调整实验室电流试验台及温度数据分析系统。
[0044]
如图9所示，所述电气绝缘检测模块，检测直流互感器耐压试验性能，包括直流耐压试验装置、雷击冲击试验装置以及工频耐压试验装置，试验结果发送到电气绝缘数据分析系统。
[0045]
频率响应检测模块和阶跃响应检测模块组成暂态特性检测设备，采用信号发生器、功率放大器配合升流器、快上升沿，低过冲，长脉宽大功率阶跃电压源/电流源，进行直流互感器暂态特性检测，完成互感器暂态性能评价。
[0046]
温度影响检测模块和电气绝缘检测模块组成电气环境检测设备，包括自动调节高低温试验箱、自动调整实验室电流试验台、直流耐压试验装置、雷击冲击试验装置和数据分析系统，进行直流互感器电气环境检测，完成互感器电气环境性能评价。
[0047]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。