專利名稱：無間隙金屬氧化物避雷器阻性電流基波的測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力測量領域，涉及一種無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)阻性電流基波的測量裝置。
電力系統廣泛使用了無間隙金屬氧化物避雷器，一個性能良好的避雷器，在運行電壓作用下漏電流中電容性電流占80％～90％，而電阻性電流的份量很小只占20％～10％，避雷器老化或受潮后，電阻性電流要明顯增加，準確測出通過避雷器的阻性電流對電力系統的安全運行有著重要意義。
日本生產的LCD－4型、武漢生產的FLC－1型泄漏電流測量儀，所采用的測量方法是90°補償法，當避雷器兩端電壓含有諧波時，不能把被測總電流中由于電壓諧波所產生的電流諧波完全補償，導致所測得的阻性電流值，受到電壓諧波含量及相位的嚴重干擾。
運行下的瓷殼式避雷器一般呈一字形排列，避雷器通過電場相互有作用，相間距離越近，作用越強烈，中間相(如B相)對兩個邊相的作用之一，是使一個邊相(如C相)避雷器的總電流較避雷器單支加電壓時超前一個角度，另一個邊相(如A相)的電流較單支加電壓時滯后一個角度，這樣LCD－4型及FLC－1型泄漏電流測量儀在測量運行中的兩個邊相避雷器時所指示的阻性電流是錯誤的。
目前，電力系統測量諧波、分析電網的供電品質等均可使用單片機，如型號為8098單片機。
本實用新型的目的是提供一種能克服避雷器兩端電壓含諧波干擾和相間干擾，利用單片機準確測量無間隙金屬氧化物避雷器阻性電流基波的裝置。
該測量裝置用于電力系統帶有三相電壓互感器(PT)的發電廠、變電站等部門運行狀態下避雷器的在線監測及避雷器的出廠試驗，由1～2個電流互感器CT(CT1、CT2)、電壓隔離器(Ⅰ)、放大單元(Ⅱ)、單片機(Ⅲ)等組成，其特征在于
所述的電壓隔器(Ⅰ)由隔離互感器T、I／V轉換電路組成，隔離互感器T是由高導磁材料制成的鐵芯，所述的放大單元(Ⅱ)由三路信號比例放大電路組成，所述的單片機(Ⅲ)為具有A／D轉換通道、能進行付立葉變換運算并具有數據存儲功能的單片機，其中，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端與系統PT二次端子(M、N)聯接，其輸出端與放大單元(Ⅱ)的電壓信號比例放大電路的輸入端N3′聯接，放大單元(Ⅱ)的另兩個輸入端接有1～2個鉗形電流互感器CT，1～2個鉗形電流互感器CT分別與放大單元(Ⅱ)的另兩個電流信號比例放大電路的輸入端N1、N2聯接，該1～2個鉗形電流互感器具有雙屏蔽層，鉗頭結合處為交錯嚙合結構，鐵芯為高導磁材料制成，放大單元(Ⅱ)的輸出端接于單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道，單片機(Ⅲ)的兩個輸出端分別接有鍵盤顯示器和打印機；A.當測量邊相(A相)時①用兩個鉗形電流互感器，鉗形電流互感器CT1從被測相(A相)避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，同時用CT2將非被測相(C相)的電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N2，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A／D轉換通道，由單片機進行付立葉變換運算得到兩個邊相電流基波的角差，這個差值減去120°除以2后做為初相角置入儀器后由計算程序計算出修正后的測量結果并進行數據存儲；②當用一個鉗形電流互感器測量A相時，先用CT1從非被測相(C相)避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N2，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A／D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算及數據存儲；后用同一個鉗形電流互感器CT1從被測相(A相)避雷器接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A／D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算及數據存儲，將先測得的角度減去后測得的角度，這個差值減去120°除以2后做為初相角置入儀器后由計算程序計算出修正后的測量結果并進行數據存儲；B.當測量中相(B相)時，用CT1從中相避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A／D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算得到測量結果并進行數據存儲；C.當測量另一個邊相(C相)時，用CT1從C相避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，此時置入負的初相角，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A／D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算得到修正后的測量結果并進行數據存儲。
該裝置的電壓隔離器(Ⅰ)由隔離互感器T、限流電阻R12、隔直電容C9、I／V轉換電路組成，I／V轉換電路由比例放大器IC6、反饋電阻R13、反饋電容C10組成，其中，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端M經限流電阻R12與隔離互感器T的正輸入端聯接，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端N與隔離互感器T的負輸入端聯接，隔離互感器T的正輸出端經隔直電容C9與放大器IC6的負輸入端聯接，T的負輸出端與IC6的正輸入端聯接并接零，電容C10、電阻R13并聯后跨接在放大器IC6的負輸入端與輸出端之間，IC6輸出信號經N3與放大單元(Ⅱ)的N3′聯接。
該裝置的放大單元(Ⅱ)由比例放大器IC1、IC2、IC3、過零比較器IC4、電壓基準源IC5、隔直電容C1～C3、C6～C8、反饋電容C4、C5、接零電阻R1、反饋電阻R3、R4及電阻R6～R11組成，其中，CT1的正輸出端經電流信號通道的輸入端N1與隔直電容C1的一端聯接，CT1的負輸出端與IC1的正輸入端聯接并接零，C1的另一端與比例放大器IC1的負輸入端聯接，R3、C4并聯后跨接在IC1的輸出與負輸入端之間，CT2的正輸出端經電流信號通道的輸入端N2與隔直電容C2的一端聯接，CT2的負輸出端與IC2的正輸入端聯接并接零，C2的另一端與比例放大器IC2的負輸入端聯接，R4、C5并聯后跨接在IC2的輸出與負輸入端之間，IC1、IC2的輸出端經隔直電容C6、C7與單片機(Ⅲ)中的A／D轉換通道接口［40］、［41］聯接，電壓隔離器(Ⅰ)的輸出經電壓信號通道的輸入端N3′與電容C3的一端聯接，C3的另一端與比例放大器IC3的正輸入端聯接，IC3的正輸入端經接零電阻R1接零，IC3的負輸入端與輸出端短接，IC3的輸出端經隔直電容C8與單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道接口［42］聯接，IC3的輸出端還與過零比較器IC4的負輸入端聯接，IC4的正輸入端與輸出端之間跨接一電阻R7，IC4的正輸入端還經電阻R5接零，電阻R6接在儀器電源的正極與IC4的輸出端之間，IC4的輸出端還與單片機的高速輸入通道接口［3］聯接，電壓基準源IC5的正極與A／D轉換通道接口［43］聯接，IC5的負極接零，電阻R11一端與儀器電源正極聯接，另一端與電壓基準源IC5的正極聯接，電阻R8、R9、R10的一端分別與單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道接口［40］、［41］、［42］聯接，另一端均與IC5的正極聯接。
使用本裝置測量無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)具有以下優點1)由于采用了交錯嚙合結構的高導磁材料制成的鉗形電流互感器，能準確測量到0.2mA(有效值)以上的工頻電流，由于互感器本身及互感器外均有抗電磁干擾的屏蔽層，因此具有很強的抗電磁干擾能力，由于CT是鉗形的，可不斷開避雷器的接地引下線、工作安全、方便、可靠。
2)具有高輸入阻抗的電壓隔離器與PT二次輸出端聯接，測量時不會影響PT二次的正常運行，以高導磁材料為鐵芯的電壓隔離器與以高輸入阻抗低輸出阻抗的I／V變換器聯接，保證了輸入電壓在較大范圍內變化(如20～90V)，電壓隔離器與放大單元之間聯接電纜的長度(50～150m)，使測量結果有足夠精度。
3)主機中只有放大單元的一部分是模擬電路，其余都是數字電路，因此電路的工作穩定度高，計算精度高，維修簡單，運行可靠，造價低。
4)測量阻性電流基波值真正反映了避雷器的小電流特性，克服了測量時電壓所含諧波的影響。
5)具有校正功能，克服了避雷器的相間干擾，可測得邊相避雷器阻性電流基波的真實值。
6)單片機經總線與鍵盤顯示器(Ⅳ)、打印機(Ⅴ)聯接，可顯示和打印所有測量結果及主要波形。
7)裝置可用交流供電，也可用直流供電。
圖1為無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)阻性電流基波的測量的原理框圖，由精密鉗形電流互感器CT1、CT2、電壓隔離器(Ⅰ)、放大單元(Ⅱ)、單片機(Ⅲ)、鍵盤顯示器(Ⅳ)、打印機(Ⅴ)等組成。避雷器的電流信號經CT1、CT2引入放大單元(Ⅱ)，電壓信號經系統PT二次端子通過電壓隔離器(Ⅰ)引入放大單元(Ⅱ)，放大單元(Ⅱ)輸出信號進入單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道，單片機(Ⅲ)、鍵盤顯示器(Ⅳ)、打印機(Ⅴ)經總線聯接。
圖2為本裝置電壓隔離單元(Ⅰ)的電原理圖，由隔離互感器T、限流電阻R12、比例放大器IC6、反饋電阻R13、反饋電容C10組成，其中，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端M經限流電阻R12與隔離互感器T的正輸入端聯接，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端N與隔離互感器T的負輸入端聯接，隔離互感器T的正輸出端經隔直電容C9與放大器IC6的負輸入端聯接，T的負輸出端與IC6的正輸入端聯接并接零，電容C10、電阻R13并聯后跨接在放大器IC6的負輸入端與輸出端之間，IC6輸出信號經N3與放大單元(Ⅱ)的N3′聯接。
圖3為本裝置的放大單元(Ⅱ)的電原理圖，由比例放大器IC1、IC2、IC3、過零比較器IC4、電壓基準源IC5、隔直電容C1～C3、C6～C8、反饋電容C4、C5、接零電阻R1、反饋電阻R3、R4及電阻R6～R11組成，其中，CT1正輸出端經N1與隔直電容C1的一端聯接，CT1的負輸出端與IC1的正輸入端聯接并接零，C1的另一端與比例放大器IC1的負輸入端聯接，R3、C4并聯后跨接在IC1的輸出與輸入端之間，CT2經N2與隔直電容C2的一端聯接，CT2的負輸出端與IC2的正輸入端聯接并接零，C2的另一端與比例放大器IC2的負輸入端聯接，R4、C5并聯后跨接在IC2的輸出與輸入端之間，IC1、IC2的輸出端經隔直電容C6、C7與單片機(Ⅲ)中的A／D轉換通道接口［40］、［41］聯接，被測相的電壓信號經電壓隔離器(Ⅰ)進入放大單元(Ⅱ)經N3′與電容C3的一端聯接，C3的另一端與比例放大器IC3的正輸入端聯接，IC3的正輸入端經接零電阻R1接零IC3的負輸入端與輸出端短接，IC3的輸出端經隔直電容C8與單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道接口［42］聯接，IC3的輸出端還與過零比較器IC4的負輸入端聯接，IC4的正輸入端與輸出端之間跨接一電阻R7，IC4的正輸入端還經電阻R5接零，電阻R6接在儀器電源的正極與IC4的輸出端之間，IC4的輸出端還與單片機的高速輸入通道接口［3］聯接，電壓基準源IC5的正極與A／D轉換通道接口［43］聯接，IC5的負極接零，電阻R11一端與儀器電源的正極聯接，另一端與電壓基準源IC5的正極聯接，電阻R8、R9、R10的一端分別與單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道接口［40］、［41］、［42］聯接，另一端均與IC5的正極聯接。
圖4、圖5、圖6為用兩把鉗形電流互感器測量無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)阻性電流基波的接線原理圖。
圖7、圖8為用一把鉗形電流互感器測量無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)阻性電流基波的接線原理圖。
圖9為本裝置的前面板圖，0～9為數字鍵、10－清除鍵、11－輸入鍵、12－電壓指示選擇鍵、13－電流指示選擇鍵、14－角度指示選擇鍵、15－數字存儲鍵、16－打印鍵、17－進紙鍵、18－數碼管顯示窗口、19－信號過高指示燈、20－信號過低指示燈、21－供電過低指示燈、22－小數點鍵、23－“＋／－”號鍵、Ku－電壓互感器變比、U－電壓有效值(V)、U1－電壓基波有效值(V)、U3－三次諧波電壓／基波電壓(％)、U5－五次諧波電壓／基波電壓(％)、U7－七次諧波電壓／基波電壓(％)、K1－電流變比、I－被測電流有效值(mA)、ⅠP－被測電流峰值(mA)、ⅠRP－阻性電流峰值(mA)、ⅠR1P－阻性電流基波峰值(mA)、IC1P－容性電流基波峰值(mA)、β－校正角(°)、φI1－U1－電流基波與電壓基波的夾角(°)、φI1′－I1－兩個邊相電流基波之間的夾角(°)。
本實用新型結合下列實施例作進一步說明，相序排列為A、B、C(邊、中、邊)。
圖4為本實用新型測量運行的瓷殼式一字形排列三相金屬氧化物避雷器的中間相(如B相)的原理框圖，用鉗形電流互感器CT1從被測相避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)，與被測相同相的系統PT二次輸出端通過電壓隔離單元(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)，放大單元(Ⅱ)輸出信號進入單片機(Ⅲ)的A／D進行一個周期的模數轉換，然后經計算程序對采樣被測的電壓、電流進行付立葉變換，得到阻性電流基波值，根據需要可顯示和打印測量結果包括總電壓有效值U、基波電壓有效值U1、各次諧波電壓含量百分比、總電流有效值Ⅰ、總電流峰值ⅠP、阻性電流峰值ⅠRP、阻性電流基波峰值ⅠR1P、容性電流基波峰值ⅠC1P、被測相電流基波與電壓基波的夾角φI1－U1及總電壓U、總電流Ⅰ、阻性電流ⅠR的波形；圖5為測量運行的瓷殼式一字形排列三相金屬氧化物避雷器邊相時的原理框圖(如A相)，聯接方式與圖1相同，用鉗形電流互感器CT1從被測相避雷器接地引下線中取電流信號、與被測相同相的系統PT二次輸出端取電壓信號，同時用鉗形電流互感器CT2取另一個邊相電流信號；兩個電流信號、一個電壓信號經過放大送到單片機的A／D轉換器進行一周期的模數轉換，然后經計算程序對采樣被測的電壓、電流及另一個邊相電流進行付立葉變換，得到被測相電流基波與電壓基波的之間夾角及兩個邊相電流基波之間的角差φI1′－φI1，中間相對兩個邊相的干擾角為β＝(φI1′－φI1－120°)／2，通過預置干擾角＋β校正計算出正確的阻性電流基波，即ⅠR1＝Ⅰ1COS(φI1－U1＋β)；根據需要可顯示和打印測量結果包括總電壓有效值U、基波電壓有效值U1、各次諧波電壓含量百分比、總電流有效值Ⅰ、總電流峰值ⅠP、阻性電流峰值ⅠRP、阻性電流基波峰值ⅠR1P、容性電流基波峰值ⅠC1P、被測相電流基波與電壓基波的夾角φI1－U1、兩個邊相電流基波的夾角φI1′－φI1及總電壓U、總電流I、阻性電流ⅠR的波形。
圖6為測量運行的瓷殼式一字形排列三相金屬氧化物避雷器的邊相時原理框圖(如C相)，用鉗形電流互感器CT1從被測相(C相)避雷器接地引下線中取電流信號、與被測相同相的系統PT二次輸出端取電壓信號，預置干擾角－β，通過與上述同樣的計算方法計算出正確的阻性電流基波，避雷器按A、B、C(邊、中、邊)相序排列，測量完B相后先測量C相，此時干擾角的計算方法為β＝｛［360°－(φI1′－φI1)］－120°｝／2，C相干擾角為－β，A相干擾角為＋β。
圖7、圖8為使用上述方法測量運行的瓷殼式一字形排列三相金屬氧化物避雷器的邊相時，只需用一個鉗形互感器取電流信號(如A相為被測相)首先用精密鉗形互感器CT1從非被測相(C相)避雷器接地引下線中取電流信號(如圖7)、與被測相同相的系統PT二次輸出端取電壓信號，經過模數轉換、付立葉變換得到被測相電壓與非被測相電流基波之間的夾角φI1′－φU1；再用同一個鉗形互感器CT1從被測相(A相)避雷器接地引下線中取電流信號(如圖8)、與被測相同相的系統PT二次輸出端取電壓信號，經過模數轉換、付立葉變換得到被測相電壓與被測相電流基波之間的夾角φI1－φU1；兩個邊相的角差為φI1′－φI1，干擾角β＝(φI1′－φI1－120°)／2，通過預置干擾角β校正計算出正確的阻性電流基波即ⅠR1＝Ⅰ1COS(φI1－U1±β)。
測量單支加電壓避雷器時無相間干擾，從被測相避雷器取電流、電壓信號經過模數轉換、付立葉變換得到阻性電流基波值及相角，此電流基波值和相角可作為基準數據，當避雷器安裝在邊相運行時，測量出的相角與單支加壓時的相角進行比較，計算出干擾角β，進行校正，得到正確的阻性電流基波值。
測量帶金屬殼的金屬氧化物避雷器，與測量單支加電壓避雷器時相同。
對于避雷器生產廠、科研部門進行出廠試驗、小電流特性研究、運行部門在線監測是較理想的手段。
本裝置的使用方法和操作步驟如下測量一字形排列的瓷殼式無間隙金屬氧化物避雷器的中間相(如B相)，先將主機放置在避雷器的B相附近，將主機外殼接地，互感器CT1、CT2、電壓隔離器(1)與主機聯接好，開機等待2分鐘儀器穩定，將CT1鉗于B相避雷器接地引下線中(注意CT的方相)，B相電壓互感器PT的二次輸出端的線端與電壓隔離器的首端聯接，中性點與電壓隔離器的末端聯接，操作面板電壓指示選擇按鍵(12)，使總電壓U燈亮，待數據穩定，再操作電流指示選擇按鍵(13)使阻性電流基波峰值ⅠR1P燈亮，再觀察數碼顯示是否穩定，若穩定，按數據存儲鍵(15)，所有數據被存儲，此時鉗形電流互感器、電壓隔離器可脫離系統。操作電壓指示選擇按鍵(12)、電流指示選擇按鍵(13)、角度指示選擇按鍵(14)可依次顯示被測及預置的數據。共有四種打印方式①先按打印鍵(16)再按數碼鍵(1)打印出U、Ⅰ、ⅠP、ⅠRP、ⅠR1P、φI1－U1的值；②先按打印鍵(16)再按數碼鍵(2)打印面板上所有的數據；③先按打印鍵(16)再按數碼鍵(3)分別畫出U、Ⅰ、ⅠB三個信號的波形圖；④先按打印鍵(16)再按數碼鍵(4)畫出U、Ⅰ、ⅠR共軸波形圖；此時B相就測完了。
測量一字形排列瓷殼式無間隙金屬氧化物避雷器邊相(A相)時，聯線與測量中間相相同，電流互感器CT1取A相電流信號CT2取C相電流信號，電壓隔離器取A相電壓信號，操作電壓指示選擇按鍵(12)，使U燈亮，待數據穩定，再操作電流指示選擇按鍵(13)，使ⅠR1P燈亮觀察數碼顯示是否穩定，若穩定，按數據存儲鍵(15)，所測數據被存儲，再按角度指示選擇按鍵(14)，兩個邊相電流夾角φI1′－I1燈亮，這時顯示窗口(18)顯示兩個邊相電流夾角，根據計算公式得到β＝(φI1′－φI1－120°)／2，再按角度指示選擇鍵(14)使β燈亮，用數碼鍵0－9及輸入按鍵(11)將＋β的值輸入到裝置內，此時將測得數據進行了校正，克服了相間干擾帶來的誤差，可顯示和打印出正確結果。
當測量另一個邊相(C相)，CT1取C相電流信號、電壓隔離器取C相電壓信號，操作、顯示、打印與上述相同，此時輸入－β。
權利要求1.一種無間隙金屬氧化物避雷器阻性電流基波的測量裝置，該測量裝置用于電力系統帶有三相電壓互感器(PT)的發電廠、變電站等部門運行狀態下避雷器的在線監測及避雷器的出廠試驗，由1～2個電流互感器CT(CT1、CT2)、電壓隔離器(Ⅰ)、放大單元(Ⅱ)、單片機(Ⅲ)等組成，其特征在于所述的電壓隔離器(Ⅰ)由隔離互感器T、I/V轉換電路組成，隔離互感器T是由高導磁材料制成的鐵芯，所述的放大單元(Ⅱ)由三路信號比例放大電路組成，所述的單片機(Ⅲ)為具有A/D轉換通道、能進行付立葉變換運算并具有數據存儲功能的單片機，其中，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端與系統PT二次端子(M、N)聯接，其輸出端與放大單元(Ⅱ)的電壓信號比例放大電路的輸入端N3′聯接，放大單元(Ⅱ)的另兩個輸入端接有1～2個鉗形電流互感器CT，1～2個鉗形電流互感器CT分別與放大單元(Ⅱ)的另兩個電流信號比例放大電路的輸入端N1、N2聯接，該1～2個鉗形電流互感器具有雙屏蔽層，鉗頭結合處為交錯嚙合結構，鐵芯為高導磁材料制成，放大單元(Ⅱ)的輸出端接于單片機(Ⅲ)的A/D轉換通道，單片機(Ⅲ)的兩個輸出端分別接有鍵盤顯示器和打印機；A.當測量邊相(A相)時①用兩個鉗形電流互感器，鉗形電流互感器CT1從被測相(A相)避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，同時用CT2將非被測相(C相)的電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N2，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A/D轉換通道，由單片機進行付立葉變換運算得到兩個邊相電流基波的角差，這個差值減去120°除以2后做為初相角置入儀器后由計算程序計算出修正后的測量結果并進行數據存儲；②當用一個鉗形電流互感器測量A相時，先用CT1從非被測相(C相)避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N2，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3′，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A/D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算及數據存儲；后用同一個鉗形電流互感器CT1從被測相(A相)避雷器接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3’，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A/D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算及數據存儲，將先測得的角度減去后測得的角度，這個差值減去120°除以2后做為初相角置入儀器后由計算程序計算出修正后的測量結果并進行數據存儲；B.當測量中相(B相)時，用CT1從中相避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3’，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A/D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算得到測量結果并進行數據存儲；C.當測量另一個邊相(C相)時，用CT1從C相避雷器的接地引下線中取電流信號引入到放大單元(Ⅱ)的電流信號通道的輸入端N1，被測相系統PT二次端子取電壓信號通過電壓隔離器(Ⅰ)引入到放大單元(Ⅱ)的電壓信號通道的輸入端N3’，此時置入負的初相角，放大單元(Ⅱ)的輸出進入單片機的A/D轉換通道，由單片機的計算程序進行付立葉變換運算得到修正后的測量結果并進行數據存儲。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于它的電壓隔離器(Ⅰ)由隔離互感器T、限流電阻R12、隔直電容C9、I／V轉換電路組成，I／V轉換電路由比例放大器IC6、反饋電阻R13、反饋電容C10組成，其中，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端M經限流電阻R12與隔離互感器T的正輸入端聯接，電壓隔離器(Ⅰ)的輸入端N與隔離互感器T的負輸入端聯接，隔離互感器T的正輸出端經隔直電容C9與放大器IC6的負輸入端聯接，T的負輸出端與IC6的正輸入端聯接并接零，電容C10、電阻R13并聯后跨接在放大器IC6的負輸入端與輸出端之間，IC6輸出信號經N3與放大單元(Ⅱ)的N3′聯接。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于它的放大單元(Ⅱ)由比例放大器IC1、IC2、IC3、過零比較器IC4、電壓基準源IC5、隔直電容C1～C3、C6～C8、反饋電容C4、C5、接零電阻R1、反饋電阻R3、R4及電阻R6～R11組成，其中，CT1的正輸出端經電流信號通道的輸入端N1與隔直電容C1的一端聯接，CT1的負輸出端與IC1的正輸入端聯接并接零，C1的另一端與比例放大器IC1的負輸入端聯接，R3、C4并聯后跨接在IC1的輸出與負輸入端之間，CT2的正輸出端經電流信號通道的輸入端N2與隔直電容C2的一端聯接，CT2的負輸出端與IC2的正輸入端聯接并接零，C2的另一端與比例放大器IC2的負輸入端聯接，R4、R5并聯后跨接在IC2的輸出與負輸入端之間，IC1、IC2的輸出端經隔直電容C6、C7與單片機(Ⅲ)中的A／D轉換通道接口［40］、［41］聯接，電壓隔離器(Ⅰ)的輸出經電壓信號通道的輸入端N3′與電容C3的一端聯接，C3的另一端與比例放大器IC3的正輸入端聯接，IC3的正輸入端經接零電阻R1接零，IC3的負輸入端與輸出端短接，IC3的輸出端經隔直電容C8與單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道接口［42］聯接，IC3的輸出端還與過零比較器IC4的負輸入端聯接，IC4的正輸入端與輸出端之間跨接一電阻R7，IC4的正輸入端還與電阻R5接零，電阻R6接在儀器電源的正極與IC4的輸出端之間，IC4的輸出端還與單片機的高速輸入通道接口［3］聯接，電壓基準源IC5的正極與A／D轉換通道接口［43］聯接，IC5的負極接零，電阻R11一端與儀器電源正極聯接，另一端與電壓基準源IC5的正極聯接，電阻R8、R9、R10的一端分別與單片機(Ⅲ)的A／D轉換通道接口［40］、［41］、［42］聯接，另一端均與IC5的正極聯接。
專利摘要一種無間隙金屬氧化物避雷器阻性電流基波的測量裝置，是將鉗形電流互感器CT
文檔編號G01R19/25GK2192041SQ9220386
公開日1995年3月15日 申請日期1992年3月11日 優先權日1992年3月11日
發明者顏文, 任守華 申請人:東北電力試驗研究院