阅读说明：本技术 一种暂态地电压局部放电检测仪校准系统 (Transient earth voltage partial discharge detector calibration system ) 是由 陈彬 刘小琛 刘伟东 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种暂态地电压局部放电检测仪校准系统,其特征在于：由地电压校准仪、正弦信号发生器及上位机校验模块构成,所述的地电压校准仪由标准脉冲信号源及暂态地电压局部放电检测机构构成,所述的暂态地电压局部放电检测机构由暂态地电压局部放电检测仪、金属板及暂态地电波传感器构成,在所述的金属板上安装有暂态地电波传感器,该暂态地电波传感器通过信号电缆与暂态地电压局部放电检测仪连接,所述的正弦信号发生器通过同轴电缆连接至金属板,在该同轴电缆上串联有一个电阻。本发明具有校验准确、能够有效的诊断开关柜放电缺陷、易于实现的优点。(The invention relates to a transient earth voltage partial discharge detector calibration system, which is characterized in that: the device comprises a ground voltage calibrator, a sinusoidal signal generator and an upper computer verification module, wherein the ground voltage calibrator comprises a standard pulse signal source and a transient ground voltage partial discharge detection mechanism, the transient ground voltage partial discharge detection mechanism comprises a transient ground voltage partial discharge detector, a metal plate and a transient ground electric wave sensor, the metal plate is provided with the transient ground electric wave sensor, the transient ground electric wave sensor is connected with the transient ground voltage partial discharge detector through a signal cable, the sinusoidal signal generator is connected to the metal plate through a coaxial cable, and a resistor is connected to the coaxial cable in series. The invention has the advantages of accurate calibration, effective diagnosis of the discharge defect of the switch cabinet and easy realization.)

一种暂态地电压局部放电检测仪校准系统

技术领域

本发明属于带电检测仪器领域，涉及一种检测仪校准系统，特别是一种暂态地电压局部放电检测仪校准系统。

背景技术

暂态地电压局部放电检测是变电站配网开关柜局部放电监测的重要方法。暂态地电压是指当开关柜内发生局部放电时，会在放电位置周围空间形成辐射电磁波，这些向外辐射的电磁波会与开关柜金属柜体发生冲击，并以电脉冲形式通过金属柜体外表面传向大地。电脉冲经过金属柜体阻抗，会在金属柜体与大地之间产生微小的暂态对地电压。通过监测金属柜体暂态对地电压的变化，可以在运行中掌握开关柜体内的局部放电情况，达到预防柜体故障的目的。

在现场暂态地电压法局部放电检测过程中，发现检测仪器校准存在以下几个问题：(1)最早生产暂态地电压局部放电检测仪器的英国EA公司及HVPD公司，对检测仪器技术细节保密度较高，同时也未向市场提供较为客观的校准系统；(2)暂态地电压法局放检测仪器没有相关的国家和行业校准规范，校准方法没有统一的标准；(3)开关柜绝缘缺陷类型多样，暂态地电压法局部放电检测到的信号也具有不同的放电特征，不同的局部放电检测仪器判据可能不一致，经过校准的仪器不能够客观真实地反映实际放电情况，不能有效地诊断开关柜放电缺陷。

目前，国内尚未形成一套成熟的针对暂态地电压局部放电检测仪器的校准方法，不利于暂态地电压局部放电检测工作的规范开展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种校验准确、能够有效的诊断开关柜放电缺陷、易于实现的暂态地电压局部放电检测仪校准系统。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种暂态地电压局部放电检测仪校准系统，其特征在于：由地电压校准仪、正弦信号发生器及上位机校验模块构成，所述的地电压校准仪由标准脉冲信号源及暂态地电压局部放电检测机构构成，所述的暂态地电压局部放电检测机构由暂态地电压局部放电检测仪、金属板及暂态地电波传感器构成，在所述的金属板上安装有暂态地电波传感器，该暂态地电波传感器通过信号电缆与暂态地电压局部放电检测仪连接，所述的正弦信号发生器通过同轴电缆连接至金属板，在该同轴电缆上串联有一个电阻。

而且，所述的同轴电缆及电阻均为50Ω。

而且，所述标准脉冲信号源输出的脉冲信号电压幅值为10mV～5V连续可调，调节细度不大于10mV；脉冲重复频率覆盖25Hz～10kHz；极性正负可变；脉冲波性上升时间不大于0.1μs，下降时间不小于100μs。

而且，所述金属板的长宽各为300mm，厚度为3mm。

而且，所述正弦信号发生器的输出正弦电压幅值为10mV～5V连续可调，调节细度不大于10mV，频率1MHz～100MHz连续可调，调节细度不大于1MHz。

而且，所述的上位机校验模块可实现信号源远程控制，自动测量并记录数据，自动出具试验报告的功能。

而且，所述暂态地电压局部放电检测仪的频带为3MHz～100MHz，量程不小于60dBmV，线性度误差不大于20％，具有脉冲计数功能。

本发明的优点和有益效果为：

本暂态地电压局部放电检测仪校准系统的建立，构建了完整的暂态地电压局部放电检测仪器量值体系，可以实现暂态地电压局部放电检测仪的量值传递与溯源，将有效保证暂态地电压局部放电检测仪器功能完整、量值准确。同时，随着国内不同类型暂态地电压局部放电检测仪器的普及，校准系统的建立将解决目前存在的各类型仪器之间测试标准与判据不同的问题，在各类暂态地电压局部放电检测仪器间形成统一的检测与判定标准，规范暂态地电压局部放电检测仪校准工作，从而间接提高暂态地电压局部放电检测工作质量，改善暂态地电压局部放电检测数据的准确性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的接线示意图；

图2为本发明暂态地电压局部放电检测仪量值体系图。

附图标记说明

1-同轴电缆、2-金属板、3-暂态地电波传感器、4-信号电缆、5-电阻。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种暂态地电压局部放电检测仪校准系统，其创新之处在于：由地电压校准仪、正弦信号发生器及上位机校验模块构成，所述的地电压校准仪由标准脉冲信号源及暂态地电压局部放电检测机构构成，所述的暂态地电压局部放电检测机构由暂态地电压局部放电检测仪、金属板2及暂态地电波传感器3构成，在所述的金属板上安装有暂态地电波传感器，该暂态地电波传感器通过信号电缆4与暂态地电压局部放电检测仪连接，所述的正弦信号发生器通过同轴电缆1连接至金属板，在该同轴电缆上串联有一个电阻5。

所述的同轴电缆及电阻均为50Ω。

所述标准脉冲信号源输出的脉冲信号电压幅值为10mV～5V连续可调，调节细度不大于10mV；脉冲重复频率覆盖25Hz～10kHz；极性正负可变；脉冲波性上升时间不大于0.1μs，下降时间不小于100μs。

所述金属板的长宽各为300mm，厚度为3mm。

所述正弦信号发生器的输出正弦电压幅值为10mV～5V连续可调，调节细度不大于10mV，频率1MHz～100MHz连续可调，调节细度不大于1MHz。

所述的上位机校验模块可实现信号源远程控制，自动测量并记录数据，自动出具试验报告的功能。

所述暂态地电压局部放电检测仪的频带为3MHz～100MHz，量程不小于60dBmV，线性度误差不大于20％，具有脉冲计数功能。

检测频带校准：接线如图1所示，将正弦信号发生器输出信号幅值调至适当大小并维持不变，在被测仪器规定的截止频率之间改变正弦波的频率，测得被测仪器输出信号基本恒定区域中的中心频率fc。以1MHz步长降低正弦波信号的频率，并保证输出电压幅值不变，找出被测仪器归一化输出降到0.501时的频率点(-6dB点)，此点即为实测的下限截止频率。以1MHz步长升高正弦波信号的频率，同法测得实测的上限截止频率。

检测仪线性度校准：接线如图1所示，设置信号发生器输出频率为f(f取3MHz～50MHz范围内某一值)的正弦波信号。调节信号发生器输出幅值使检测仪显示幅值大于等于30dB，记录信号发生器输出电压U和检测仪响应值A；调节信号发生器输出幅值为λ*U(λ＝0.8、0.6、0.4、0.2)，记录检测仪的响应值A_λ。

按(1)式计算各测量点的线性度误差。

稳定性试验：检测仪稳定性试验接线同线性度试验接线，如图1所示。设置信号发生器输出波形为正弦波，峰峰幅值为1V，频率为3-50MHz范围内某一适当值，将检测仪开机连续工作1小时，记录检测仪开机和连续工作1小时后的响应值。

暂态地电压局部放电检测仪的量值体系如图2所示。本发明中涉及的正弦信号发生器及脉冲信号发生器，其输出的电压、电流信号均可分别溯源至电压、电流、频率、时间国家计量基准。正弦信号发生器及脉冲信号发生器输出信号到金属板上，被试品即暂态地电压局部放电检测仪的传感器通过金属板接受该信号，该信号为一个电压信号，该电压信号的幅值、频率等通过示波器进行读取，该读取信号的示波器的电压、频率测量亦可通过各级计量标准溯源至电压、频率国家计量基准。同时，该信号通过被试品的传感器读取至暂态地电压局部放电检测仪，在该检测仪内部实现电压、频率信号对局放量信号的转换，完成局部放电量的量值传递。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。