高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電力工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系 統(tǒng)，用于對(duì)高頻局部放電檢測(cè)儀（HFCT)進(jìn)行性能檢定。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電網(wǎng)供電的可靠性和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越 高，電力設(shè)備的停電試驗(yàn)次數(shù)也將隨之減少，帶電檢測(cè)將逐步取代停電試驗(yàn)，成為獲取電力 設(shè)備狀態(tài)信息的主要手段之一。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生頻率3MHZ-30MHZ的 高頻脈沖電流，并沿著電氣設(shè)備的金屬部件傳播，并通過(guò)接地線(xiàn)入地，利用高頻電流傳感器 (HFCT)可檢測(cè)到此信號(hào)，該傳感器可用于測(cè)量頻率介于十幾kHz至30MHz的微電流信號(hào)， 并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，用于反映局部放電的程度。高頻局部放電帶電檢測(cè)作為檢 測(cè)電氣設(shè)備健康狀況的重要手段，在變壓器、電纜和避雷器等電氣設(shè)備故障檢測(cè)中發(fā)揮了 重要作用，隨著高頻局部放電檢測(cè)的應(yīng)用逐漸增多，高頻局部放電檢測(cè)儀（HFCT)的性能也 引起人們的重視。但目如尚缺之有關(guān)尚頻局放傳感器性能檢定有效、統(tǒng)一的方法，導(dǎo)致尚頻 局放帶電檢測(cè)儀在使用過(guò)程中都未開(kāi)展定期檢測(cè)，儀器性能和測(cè)試精度均無(wú)法得到有效保 障，造成現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用不同儀器測(cè)試的結(jié)果差別較大，可信度不高，測(cè)試結(jié)果無(wú)法有效、真實(shí)的 反映變壓器、電纜和避雷器等電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。為解決上述問(wèn)題，有必要研究一套有效 的、統(tǒng)一的高頻局部放電檢測(cè)傳感器檢定系統(tǒng)及方法，以解決高頻局部放電檢測(cè)儀（HFCT) 性能無(wú)法定期檢驗(yàn)問(wèn)題，確保儀器檢測(cè)的良好性能，從而保證高頻局部放電檢測(cè)儀（HFCT) 的檢測(cè)結(jié)果可準(zhǔn)確、有效地反映電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種能夠滿(mǎn)足 尚頻局部放電檢測(cè)儀及其尚頻電流傳感器的性能檢定要求，能夠有效的、統(tǒng)一的解決尚頻 局部放電檢測(cè)儀及其高頻電流傳感器的性能校驗(yàn)問(wèn)題，方便實(shí)現(xiàn)高頻局部放電檢測(cè)儀的定 期檢驗(yàn)，確保高頻局部放電檢測(cè)儀的良好性能，能夠有效地反映電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè) 結(jié)果準(zhǔn)確可靠、易于實(shí)現(xiàn)的高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0005] 本實(shí)用新型提供一種高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)，包括調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器、 工頻電流發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)調(diào)理模塊、同軸電纜、匹配阻抗、示波器和中心 控制單元，所述調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器的輸出端、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別與信號(hào) 調(diào)理模塊的輸入端相連，所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端依次通過(guò)同軸電纜、匹配阻抗接地，被 檢定高頻局部放電檢測(cè)儀的高頻電流傳感器同時(shí)套設(shè)于匹配阻抗的接地電纜、工頻電流發(fā) 生器的輸出電纜上，所述示波器的一路檢測(cè)端子與匹配阻抗的前端相連、另一路檢測(cè)端子 與高頻電流傳感器的輸出端相連，所述示波器的輸出端與中心控制單元相連，所述中心控 制單元分別與調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器、工頻電流發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器的控制端相連。
[0006] 優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)理模塊包括通道切換電路、阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、去 噪濾波電路和增益調(diào)節(jié)電路，所述調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器的輸出端、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器的 輸出端分別與通道切換電路的輸入端相連，所述通道切換電路的輸出端依次通過(guò)阻抗變換 電路、信號(hào)放大電路、去噪濾波電路和增益調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，所述增益調(diào)節(jié)電路的輸 出端依次通過(guò)同軸電纜、匹配阻抗接地。
[0007] 優(yōu)選地，所述中心控制單元還連接有顯示單元和人機(jī)接口。
[0008] 本實(shí)用新型高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型的高頻局部 放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)包括調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器、工頻電流發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器、信 號(hào)調(diào)理模塊、同軸電纜、匹配阻抗、示波器和中心控制單元，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻局部放電檢測(cè)儀 高頻電流傳感器的飽和特性、幅頻特性、傳輸阻抗、檢測(cè)頻帶及高頻局部放電檢測(cè)儀的線(xiàn)性 度、靈敏度等性能的檢定，調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器幅值和頻率調(diào)節(jié)方便，能夠滿(mǎn)足高頻局部放 電檢測(cè)儀及其高頻電流傳感器的檢定要求，能夠有效的、統(tǒng)一的解決高頻局部放電檢測(cè)儀 及其高頻電流傳感器的性能校驗(yàn)問(wèn)題，方便實(shí)現(xiàn)高頻局部放電檢測(cè)儀的定期檢驗(yàn)，確保高 頻局部放電檢測(cè)儀的良好性能，能夠有效地反映電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，具有檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確 可靠、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)繪制出的檢測(cè)頻帶曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 如圖1所示，本實(shí)施例的高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)包括調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器 1、工頻電流發(fā)生器2、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器3、信號(hào)調(diào)理模塊4、同軸電纜5、匹配阻抗6、示波 器7和中心控制單元8,調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器1的輸出端、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器3的輸出端 分別與信號(hào)調(diào)理模塊4的輸入端相連，信號(hào)調(diào)理模塊4的輸出端依次通過(guò)同軸電纜5、匹配 阻抗6接地，被檢定高頻局部放電檢測(cè)儀11的高頻電流傳感器110同時(shí)套設(shè)于匹配阻抗6 的接地電纜、工頻電流發(fā)生器2的輸出電纜上，示波器7的一路檢測(cè)端子與匹配阻抗6的前 端相連、另一路檢測(cè)端子與高頻電流傳感器110的輸出端相連，示波器7的輸出端與中心控 制單元8相連，中心控制單元8分別與調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器1、工頻電流發(fā)生器2、標(biāo)準(zhǔn)局放 信號(hào)發(fā)生器3的控制端相連?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)能 夠?qū)崿F(xiàn)高頻電流傳感器110的飽和特性、幅頻特性、傳輸阻抗、檢測(cè)頻帶及高頻局部放電檢 測(cè)儀11的線(xiàn)性度、靈敏度中任意一種或多種及其他性能的檢定，能夠有效的、統(tǒng)一的解決 高頻局部放電檢測(cè)儀11及其高頻電流傳感器110的性能校驗(yàn)問(wèn)題，方便實(shí)現(xiàn)高頻局部放電 檢測(cè)儀11的定期檢驗(yàn)，確保高頻局部放電檢測(cè)儀11的良好性能，能夠有效地反映電氣設(shè)備 的運(yùn)行狀態(tài)，具有檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0012] 本實(shí)施例中，調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器1用于檢定高頻電流傳感器110的幅頻特性、 傳輸阻抗、檢測(cè)頻帶、線(xiàn)性度及高頻局部放電檢測(cè)儀11的靈敏度和穩(wěn)定性等，可提供0~ 50MHz幅值可調(diào)的高頻信號(hào)；工頻電流發(fā)生器2主要用于檢定高頻局部放電檢測(cè)儀11的飽 和特性，可提供0~50A的工頻50Hz電流；標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器3可提供0~500pC的局放 信號(hào)，具體采用杭州西湖電子有限公司HD型標(biāo)準(zhǔn)局放脈沖源。本實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)理模塊 4包括通道切換電路、阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、去噪濾波電路和增益調(diào)節(jié)電路，調(diào)頻調(diào) 幅信號(hào)發(fā)生器1的輸出端、標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器3的輸出端分別與通道切換電路的輸入端 相連，通道切換電路的輸出端依次通過(guò)阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、去噪濾波電路和增益 調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，增益調(diào)節(jié)電路的輸出端依次通過(guò)同軸電纜5、匹配阻抗6接地，由 于通道切換電路、阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、去噪濾波電路和增益調(diào)節(jié)電路均為常見(jiàn)的 現(xiàn)有電路，故其具體電路結(jié)構(gòu)在本實(shí)施例中不再展開(kāi)說(shuō)明。同軸電纜5用于傳輸信號(hào)；匹配 阻抗6用于匹配同軸電纜阻抗，降低波折反射，一般用50Ω電阻；示波器7用于顯示測(cè)試的 信號(hào)；中心控制單元8用于控制檢定系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。
[0013] 圖1所示，本實(shí)施例的中心控制單元8還連接有顯示單元9和人機(jī)接口 10,顯示單 元9用于顯示信號(hào)幅值和頻率，人機(jī)接口 10用于操作儀器。此外，中心控制單元8還可以 通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信、本地存儲(chǔ)接口等方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻局部放電檢測(cè)儀檢定的遠(yuǎn)程控制 及數(shù)據(jù)交換、本地自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等，其基本檢定原理與本實(shí)施例相同，故在此不再贅 述。
[0014] 本實(shí)施例高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高頻電流傳感器110的飽和特 性、幅頻特性、傳輸阻抗、檢測(cè)頻帶及高頻局部放電檢測(cè)儀11的線(xiàn)性度、靈敏度等性能的檢 定。本實(shí)施例高頻局部放電檢測(cè)儀檢定系統(tǒng)的檢定方法包括對(duì)高頻電流傳感器110進(jìn)行飽 和特性檢定的步驟，詳細(xì)步驟包括：
[0015] 1. 1)連接布置待檢定的高頻電流傳感器110,并將高頻電流傳感器110的輸出端 和高頻局部放電檢測(cè)儀11相連；
[0016] 1.2)保持標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)發(fā)生器3關(guān)閉，打開(kāi)調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)發(fā)生器1，調(diào)節(jié)調(diào)頻調(diào)幅 信號(hào)發(fā)生器1輸出頻率為10MHZ、峰值為IV的正弦信號(hào)并維持不變；
[0017] 1. 3)打開(kāi)工頻電流發(fā)生器2并從零開(kāi)始逐漸增大輸出電流，記錄工頻電流發(fā)生器 2的電流值和高頻局部放電檢測(cè)儀11檢測(cè)的高頻電流傳感器110的輸出電壓幅值，當(dāng)高頻 電流傳感器110的輸出電壓幅值降低到原幅值的1/2時(shí)，記錄此時(shí)工頻電流發(fā)生器2的電 流值作為高頻電流傳感器110的實(shí)測(cè)工頻飽和電流I，并根據(jù)式（1)計(jì)算高頻電流傳感器 110的飽和電流值誤差；
[0018]
(1)
[0019] 式⑴中，ΛI(xiàn)為高頻電流傳感器110的飽和電流值誤差，I為高頻電流傳感器110 的實(shí)測(cè)工頻飽和電流，Ig為高頻電流傳感器110的標(biāo)稱(chēng)工頻飽和電流值。一般而言，高頻電 流傳感器110的飽和電流值誤差ΛI(xiàn)不應(yīng)大于±10%。
[0020] 本實(shí)施例高頻局部放電檢測(cè)儀檢