相對介損測試儀多功能轉換器的研究

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換器的研究背景、理論依據、現實意義，介紹了相對介損取樣單元的安裝現狀及接口類型，并詳細敘述了取樣單元接口的接口定義，闡述了該轉換器的基本原理和實現方案，并對實現方案進行了詳細的論述，最后簡要說明了該轉換器的功能特點、實際應用意義、經濟效益、社會效益和應用前景。

關鍵詞：相對介損 取樣單元 轉換接口 功能特點 基本原理 結構設計

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：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，通過取樣單元內置的傳感器，方便對容性設備的絕緣狀態進行帶電測量。目前，在開展容性設備帶電測量中，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備末屏漏電流，判斷容性設備絕緣狀態，能提前發現問題，減少停電，使用簡單方便。但由于目前生產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，而且現在站內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，在現在條件下，如果想要測量某種容性設備的相對介損，需要使用與其取樣單元傳感器接口相對應廠家的測試儀，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的相對介損測試儀，而且每種儀器的測試線不同，還需要進行多次測試準備工作及多次接線拆線，這樣一來導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現場測試工作。

1 基本原理

相對介損多功能轉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換器以模擬信號處理技術、數字信號處理技術與控制技術為基礎，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，實現一臺儀器適用所有取樣單元接口測量。

轉換器內置多種轉換接口，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換電路、數字化的信號處理技術、多功能切換電路、多接口適配技術，最終實現了轉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換電路將不同取樣單元的輸出信號轉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，通過多接口適配技術適配不同的接口適配器。

2 實現方案

本轉換器運用了數字化的信號處理技術、模擬信號轉換技術、多功能切換電路、多接口適配技術來保證轉換器的功能實現。在功能實現上，首先轉換器利用數字化的信號處理技術，使用AD轉換器AD7606將不同接口輸出的模擬信號進行數字化采樣分析，然后使用傅里葉分析算法對信號進行準確計算；然后通過模擬信號轉換電路，可將數字化后的接口信號進行DA轉換，以得到Vpp為±10V的標準模擬信號；轉換器終端配置了目前所有接口的適配器，在現場測試時，可將輸出的標準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，以達到不同廠家儀器和接口完全通用的目的。

轉換器的結構采用一體式結構設計，所有功能電路及內部處理都封裝到一起，用戶攜帶方便，使用起來簡單易操作。

本轉換器基本結構框圖如圖1所示。

3 功能特點

（1）適配不同取樣單元轉換。

（2）接口輸出信號采用標準化輸出，適用不同測試儀器采樣。

（3）轉換輸出接口豐富，能適用所有測試儀器的采集接口。

（4）轉換信號精度高、抗干擾能力強。

4 結語

該課題深入研究當前被廣泛應用的相對介損帶電測量技術，容性設備信號取樣技術，提出研究一種相對介損多功能轉換器，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換器以模擬信號處理技術、數字信號處理技術與控制技術為基礎，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，實現一臺儀器適用所有取樣單元接口測量。

該項目成果可以廣泛地應用在電力部門，能提高變電站工作效率，減少用戶的資金投入，也是容性設備可靠運行的必要測試保證，并發揮可觀的社會和經濟效益。

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