[发明专利]一种电力设备绝缘性能分析仪

说明书

本发明公开了一种电力设备绝缘性能分析仪，包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、模数转换模块、微处理芯片，第一电流互感器设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，第一电流互感器与第一低通滤波电路电连接；第一低通滤波电路与模数转换模块电连接；第二电流互感器设置在电力设备的穿芯结构中，第二电流互感器与第二低通滤波电路电连接；第二低通滤波电路与模数转换模块电连接；模数转换模块与微处理芯片电连接。本发明结构简单，成本低廉，通过采集容性电力设备的末屏引下线的电流信号和母线电压信号，实现了对容性电力设备的高精度绝缘性能分析。

技术领域

本发明涉及电力设备绝缘性能分析领域，更具体地，涉及一种电力设备绝缘性能分析仪。

背景技术

容性电力设备通常采用电容屏均压方式的绝缘结构，对于这种结构，其介质损耗tgδ及电容量参数，可较为灵敏地发现容性电力设备的绝缘缺陷，现行的预防性试验也把上述两个参数作为主要测量对象。在设备的运行过程中实时监测上述两个参数，不但可及时发现运行设备的绝缘缺陷，还可达到延长甚至替代常规预防性试验的目的。在线监测（带电测试）的原理如下图3所示，通过测量末屏电流及电压互感器PT二次电压信号，便可得到其介质损耗及电容量参数。

要实现电容型设备介质损耗参数的在线监测，最关键技术是如何准确获得并求取两个工频基波电流信号的相位差。早期所采用的均是建立在模拟信号处理基础上的“过零比较”技术，通过计数器方式获得两个信号的时间差，然后再根据信号周期转换成相位差，该方法对硬件电路的稳定性要求较高，电路自身的漂移、谐波干扰的影响均是难以克服的问题。

发明内容

本发明克服了现有的缺陷，提供了一种新的电力设备绝缘性能分析仪。本发明通过采集容性电力设备的穿芯结构的电流信号和母线电压信号，实现对容性电力设备的高精度绝缘性能分析。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种电力设备绝缘性能分析仪，包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、模数转换模块、微处理芯片，其中，

所述的第一电流互感器设置在电力系统母线的电压互感器的二次侧，第一电流互感器的输出端与第一低通滤波电路的输入端电连接；

所述的第一低通滤波电路的输出端与模数转换模块的第一输入端电连接；

所述的第二电流互感器是穿芯结构的电流互感器，第二电流互感器设置在电力设备的末屏引下线中，第二电流互感器的输出端与第二低通滤波电路的输入端电连接；

所述的第二低通滤波电路的输出端与模数转换模块的第二输入端电连接；

所述的模数转换模块的第一输出端与微处理芯片的第一输入端电连接；

所述的模数转换模块的第二输出端与微处理芯片的第二输入端电连接。

本发明中，由于电力设备的末屏可通过引下线接地，因此电流互感器CT采用穿芯结构安装较为方便，且穿芯结构的电流传感器在检测10μA～1000mA的工频电流信号时，相位变换误差均不大于±0.01°（对应tgδ误差相当于0.02%），并且不受环境温度及电磁干扰的影响，从根本上解决了对电力设备末屏电流信号的精确取样问题。而电压信号直接通过变压器高压侧（电力系统母线）然后通过电压互感器二次侧来获取。电压信号和电流信号都通过电流互感器获取，然后通过低通滤波电路削弱高频噪声。再通过模数转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号通过微处理芯片进行快速傅里叶变换，分离出电压信号和电流信号中的基波信号，再进行介质损耗和电容量参数的计算。

在一种优选的方案中，所述的第一低通滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一运算放大器，其中，

所述的第一电阻的一端作为第一低通滤波器的输入端，第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；