相對介損測試儀多功能轉(zhuǎn)換器的研究

樓鋼++吳峰++黃曉峰

摘 要：該文介紹了相對介損測試儀多功能轉(zhuǎn)換器的研究背景、理論依據(jù)、現(xiàn)實(shí)意義，介紹了相對介損取樣單元的安裝現(xiàn)狀及接口類型，并詳細(xì)敘述了取樣單元接口的接口定義，闡述了該轉(zhuǎn)換器的基本原理和實(shí)現(xiàn)方案，并對實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了詳細(xì)的論述，最后簡要說明了該轉(zhuǎn)換器的功能特點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用意義、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：相對介損 取樣單元 轉(zhuǎn)換接口 功能特點(diǎn) 基本原理 結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（c）-0037-02

隨著帶電檢測的普及，容性設(shè)備都安裝了取樣單元，目的是將末屏信號下引，通過取樣單元內(nèi)置的傳感器，方便對容性設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行帶電測量。目前，在開展容性設(shè)備帶電測量中，使用的儀器是相對介損測試儀，這種儀器能通過測量容性設(shè)備末屏漏電流，判斷容性設(shè)備絕緣狀態(tài)，能提前發(fā)現(xiàn)問題，減少停電，使用簡單方便。但由于目前生產(chǎn)相對介損測試儀的廠家較多，每個廠家的傳感器采集接口都不盡相同，而且現(xiàn)在站內(nèi)安裝的取樣單元的廠家也不相同，因此取樣單元傳感器的輸出接口也不盡相同，在現(xiàn)在條件下，如果想要測量某種容性設(shè)備的相對介損，需要使用與其取樣單元傳感器接口相對應(yīng)廠家的測試儀，因此通用性極差，有幾個廠家的取樣單元，還要有幾臺與其對應(yīng)的相對介損測試儀，而且每種儀器的測試線不同，還需要進(jìn)行多次測試準(zhǔn)備工作及多次接線拆線，這樣一來導(dǎo)致工作效率大大降低；而且這種儀器的單臺采購成本都較高。

為此，有必要研究一種相對介損多功能轉(zhuǎn)換器，用于將不同相對介損測試儀與不同取樣單元接口做到適配、通用，做到使用任何廠家儀器都能適應(yīng)現(xiàn)場測試工作。

1 基本原理

相對介損多功能轉(zhuǎn)換器用于將不同相對介損測試儀與不同取樣單元接口做到適配、通用。相對介損測試儀多功能轉(zhuǎn)換器以模擬信號處理技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)與控制技術(shù)為基礎(chǔ)，可以將不同廠家的相對介損測試儀與不同廠家的取樣單元做到適配、通用，實(shí)現(xiàn)一臺儀器適用所有取樣單元接口測量。

轉(zhuǎn)換器內(nèi)置多種轉(zhuǎn)換接口，不同測試儀、不同取樣單元均可適用。它通過使用模擬信號轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字化的信號處理技術(shù)、多功能切換電路、多接口適配技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換器與不同取樣單元接口的適配、通用。

由于不同廠家的儀器采樣范圍不同、取樣單元的信號輸出范圍不同，需要通過模擬信號轉(zhuǎn)換電路將不同取樣單元的輸出信號轉(zhuǎn)換成不同儀器可適用的測量信號。

通過多功能切換電路可將不同的取樣單元接口信號針對不同儀器進(jìn)行切換輸入。

針對不同廠家的測試儀采集接口、不同廠家的取樣單元信號輸出接口不同的特點(diǎn)，通過多接口適配技術(shù)適配不同的接口適配器。

2 實(shí)現(xiàn)方案

本轉(zhuǎn)換器運(yùn)用了數(shù)字化的信號處理技術(shù)、模擬信號轉(zhuǎn)換技術(shù)、多功能切換電路、多接口適配技術(shù)來保證轉(zhuǎn)換器的功能實(shí)現(xiàn)。在功能實(shí)現(xiàn)上，首先轉(zhuǎn)換器利用數(shù)字化的信號處理技術(shù)，使用AD轉(zhuǎn)換器AD7606將不同接口輸出的模擬信號進(jìn)行數(shù)字化采樣分析，然后使用傅里葉分析算法對信號進(jìn)行準(zhǔn)確計算；然后通過模擬信號轉(zhuǎn)換電路，可將數(shù)字化后的接口信號進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，以得到Vpp為±10V的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號；轉(zhuǎn)換器終端配置了目前所有接口的適配器，在現(xiàn)場測試時，可將輸出的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號通過不同的適配器與不同的相對介損測試儀適配，以達(dá)到不同廠家儀器和接口完全通用的目的。

轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，所有功能電路及內(nèi)部處理都封裝到一起，用戶攜帶方便，使用起來簡單易操作。

本轉(zhuǎn)換器基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3 功能特點(diǎn)

（1）適配不同取樣單元轉(zhuǎn)換。

（2）接口輸出信號采用標(biāo)準(zhǔn)化輸出，適用不同測試儀器采樣。

（3）轉(zhuǎn)換輸出接口豐富，能適用所有測試儀器的采集接口。

（4）轉(zhuǎn)換信號精度高、抗干擾能力強(qiáng)。

4 結(jié)語

該課題深入研究當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的相對介損帶電測量技術(shù)，容性設(shè)備信號取樣技術(shù)，提出研究一種相對介損多功能轉(zhuǎn)換器，用于將不同相對介損測試儀與不同取樣單元接口做到適配、通用。相對介損測試儀多功能轉(zhuǎn)換器以模擬信號處理技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)與控制技術(shù)為基礎(chǔ)，可以將不同廠家的相對介損測試儀與不同廠家的取樣單元做到適配、通用，實(shí)現(xiàn)一臺儀器適用所有取樣單元接口測量。

該項(xiàng)目成果可以廣泛地應(yīng)用在電力部門，能提高變電站工作效率，減少用戶的資金投入，也是容性設(shè)備可靠運(yùn)行的必要測試保證，并發(fā)揮可觀的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

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