相对介损测试仪多功能转换器的研究

楼钢++吴峰++黄晓峰

摘 要：该文介绍了相对介损测试仪多功能转换器的研究背景、理论依据、现实意义，介绍了相对介损取样单元的安装现状及接口类型，并详细叙述了取样单元接口的接口定义，阐述了该转换器的基本原理和实现方案，并对实现方案进行了详细的论述，最后简要说明了该转换器的功能特点、实际应用意义、经济效益、社会效益和应用前景。

关键词：相对介损 取样单元 转换接口 功能特点 基本原理 结构设计

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0037-02

随着带电检测的普及，容性设备都安装了取样单元，目的是将末屏信号下引，通过取样单元内置的传感器，方便对容性设备的绝缘状态进行带电测量。目前，在开展容性设备带电测量中，使用的仪器是相对介损测试仪，这种仪器能通过测量容性设备末屏漏电流，判断容性设备绝缘状态，能提前发现问题，减少停电，使用简单方便。但由于目前生产相对介损测试仪的厂家较多，每个厂家的传感器采集接口都不尽相同，而且现在站内安装的取样单元的厂家也不相同，因此取样单元传感器的输出接口也不尽相同，在现在条件下，如果想要测量某种容性设备的相对介损，需要使用与其取样单元传感器接口相对应厂家的测试仪，因此通用性极差，有几个厂家的取样单元，还要有几台与其对应的相对介损测试仪，而且每种仪器的测试线不同，还需要进行多次测试准备工作及多次接线拆线，这样一来导致工作效率大大降低；而且这种仪器的单台采购成本都较高。

为此，有必要研究一种相对介损多功能转换器，用于将不同相对介损测试仪与不同取样单元接口做到适配、通用，做到使用任何厂家仪器都能适应现场测试工作。

1 基本原理

相对介损多功能转换器用于将不同相对介损测试仪与不同取样单元接口做到适配、通用。相对介损测试仪多功能转换器以模拟信号处理技术、数字信号处理技术与控制技术为基础，可以将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配、通用，实现一台仪器适用所有取样单元接口测量。

轉换器内置多种转换接口，不同测试仪、不同取样单元均可适用。它通过使用模拟信号转换电路、数字化的信号处理技术、多功能切换电路、多接口适配技术，最终实现了转换器与不同取样单元接口的适配、通用。

由于不同厂家的仪器采样范围不同、取样单元的信号输出范围不同，需要通过模拟信号转换电路将不同取样单元的输出信号转换成不同仪器可适用的测量信号。

通过多功能切换电路可将不同的取样单元接口信号针对不同仪器进行切换输入。

针对不同厂家的测试仪采集接口、不同厂家的取样单元信号输出接口不同的特点，通过多接口适配技术适配不同的接口适配器。

2 实现方案

本转换器运用了数字化的信号处理技术、模拟信号转换技术、多功能切换电路、多接口适配技术来保证转换器的功能实现。在功能实现上，首先转换器利用数字化的信号处理技术，使用AD转换器AD7606将不同接口输出的模拟信号进行数字化采样分析，然后使用傅里叶分析算法对信号进行准确计算；然后通过模拟信号转换电路，可将数字化后的接口信号进行DA转换，以得到Vpp为±10V的标准模拟信号；转换器终端配置了目前所有接口的适配器，在现场测试时，可将输出的标准模拟信号通过不同的适配器与不同的相对介损测试仪适配，以达到不同厂家仪器和接口完全通用的目的。

转换器的结构采用一体式结构设计，所有功能电路及内部处理都封装到一起，用户携带方便，使用起来简单易操作。

本转换器基本结构框图如图1所示。

3 功能特点

（1）适配不同取样单元转换。

（2）接口输出信号采用标准化输出，适用不同测试仪器采样。

（3）转换输出接口丰富，能适用所有测试仪器的采集接口。

（4）转换信号精度高、抗干扰能力强。

4 结语

该课题深入研究当前被广泛应用的相对介损带电测量技术，容性设备信号取样技术，提出研究一种相对介损多功能转换器，用于将不同相对介损测试仪与不同取样单元接口做到适配、通用。相对介损测试仪多功能转换器以模拟信号处理技术、数字信号处理技术与控制技术为基础，可以将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配、通用，实现一台仪器适用所有取样单元接口测量。

该项目成果可以广泛地应用在电力部门，能提高变电站工作效率，减少用户的资金投入，也是容性设备可靠运行的必要测试保证，并发挥可观的社会和经济效益。

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