[实用新型]高压套管电容参量在线监测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于电工学领域.

背景技术

高压套管是电力系统广泛使用的电器，它能使高压导线安全地穿过接地墙壁或箱盖，与其他电气设备相连接，因此，它既有绝缘作用，又有机械上的固定作用。安装时，套管的导杆与高压导线连接，套管的法兰固定在墙壁或箱盖上，用于相电压u≥20KV的非纯瓷套管的电容值Cx，是检测套管质量的重要参数之一，在运行时，如果Cx值变化过大，常常预示着套管质量故障，用于相电压u≥63KV的套管，其电容值一般在100PF-500PF之间，电容Cx的两极分别是套管的导杆和法兰。目前，市场上尚没有对高压套管电容值Cx进行在线测量的专用仪表。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，提供一种高压套管电容参数在线监测仪表，其量程在100-500PF之间，并能排除高压线上非工频信号的干扰，高压线的相电压在63-317KV之间。

本实用新型具体的技术方案是，在安装高压套管时，使套管的法兰与墙壁或箱盖电气绝缘，法兰用导线连接在P₁点，P₂点与通大地的地线相连，电阻器Ro和压敏电阻CY₁分别跨接在P₁和P₂上，高压套管的导杆与工频高压线相接，其对地的相电压为u，取Ro＝1Ω，套管电容Cx的阻抗Zc＝1/(2πfCx)，f＝50Hz，在1％的误差范围内，P₁点的电压Vx为下式：

Vx＝0.31416Cx u 10^-9伏-------------------(1)

其中，Cx的单位是PF，u的单位是伏特。Vx经放大、选频、整流、滤波和放大电路后，在P₉点得到直流电压Vo，Vo正比于Cx；电阻器R₁的一端接P₁点，另一端接运算放大器N₁的同相输入端，双向稳压二极管D₁的一端接N₁的同相输入端，另一端接P₂点，P₂点再接仪器地线，N₁的输出端接P₃点，电阻器R₂一端接P₃点，另一端接N₁的反相输入端，电阻器R₃一端接N₁的反相输入端，另一端接仪器地线；电阻器R₄一端接P₃点，另一端接运算放大器N₂的同相输入端，N₂的输出端接P₄点，电阻器R₅一端接P₄点，另一端接N₂的反相输入端，电阻器R₆一端接N₂的反相输入端，另一端接仪器地线，N₁、N₂和相关元件组成电压放大电路；运算放大器N₃的同相输入端接P₄点，N₃的反相输入端及其输出端同时接P₅点，N₃组成电压跟随器电路；电阻器R₇一端接P₅点，另一端接由电位器Rp₁接成可变电阻的一端，Rp₁的另一端接运算放大器N₄的反相输入端，电阻器R₈一端接N₄的反相输入端，另一端接P₆点，N₄输出端接P₆点，电阻器R₉和电容器C₁并联，其一端接N₄的同相输入端，另一端接仪器地线，电容器C₂的一端接P₆点，另一端接电阻R₁₀的一端，R₁₀的另一端接N₄的同相输入端，N₄与相关元件组成50Hz选频电路；运算放大器N₅的同相输入端通过电阻器R₁₅接仪器地线，二极管D2的正极接N₅的输出端，其负极接P₇点，二极管D3的正极接N₅的反相输入端，其负极接N₅的输出端，电阻器R₁₄一端接N₅的反相输入端，另一端接P₇点，二极管D4的正极接运算放大器N₆的输出端，其负极接P₇点，二极管D5的正极接N₆的反相输入端，其负极接N₆的输出端，电阻器R₁₃一端接N₆的反相输入端，其另一端接P₇点，电阻器R₁₁一端接P₆点，另一端接N₅的反相输入端，电阻器R₁₂一端接P₆点，另一端接N₆的同相输入端，N₅、N₆和相关元件组成全波整流电路；电阻器R₁₆跨接在P₇和P₈点上，运算放大器N₇的同相输入端接仪器地线，电阻器R₂₁一端接N₇的反相输入端，另一端接N₇的输出端，电容器C₃一端接P₈点，另一端接N₇的反相输入端，电容器C₄一端接P₈点，另一端接N₇的输出端，N₇与相关元件组成滤波电路；电阻器R₁₈一端接P₈点，另一端接仪器地线，电阻器R₁₇一端接P₈点，另一端接运算放大器N₈的同相输入端，电阻器R₁₉一端接仪器地线，另一端接N₈的反相输入端，电位器Rp₂接成可变电阻，其一端接N₈的反相输入端，另一端接N₈的输出端，电阻器R₂₀一端接N₈的反相输入端，另一端接电位器Rp₃的中间抽头，Rp₃的两端分别接仪器的电源+U和-U；N₈的输出端接P₉点，P₉点输出直流电压Vo，N₈与相关元件组成电压放大电路，Vo正比于高压套管的电容参量Cx。