专利名称：智能型交直流耐压试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体绝缘材料的自动工频电气强度试验、高压电气设备的自动交直流耐压试验装置。
背景技术：
一直以来，国内外的高压交流设备、材料的绝缘性能的耐压试验均采用自耦变压器(调压器)人工手动调压或人工电动调压，在检测试验变压器的升压时，若精度要求低时，试验变加测量绕组检测输出高压，若精度要求高时，一般外接静电电压表或分压器检测输出高压，并外接电流表由操作者监视表计，人工控制试验高压的调节。如遇大容量高压直流耐压试验，只是还需外加整流硅堆及滤波电容，亦同样采用上述方法，依然由人工读表及控制操作。
现有技术存在的主要不足有以下几点I、电压控制精度低如若一个10kVA/100kV的耐压试验装置升压比＝100kV∶200V＝500∶1调压器分辨率≥±1V高压侧控制误差500×(±1V)＝±500V要调整到5kV时，控制误差达0.5/5＝10％。
颇若一个100kVA/300kV的耐压试验装置升压比＝300kV∶400V＝750∶1调压器分辨率≥±1V高压侧控制误差750×(±1V)＝±750V要调整到5kV时，控制误差达0.75/5＝15％。
II、测量误差大，尤其是高压设备测较低耐压时如若一个10kVA/100kV的耐压试验装置测100kV时100kV×1％＝1kV 100kV×0.5％＝500V测10kV时 100kV×1％＝1kV 100kV×0.5％＝500V如若一个100kVA/300kV的耐压试验装置测300kV时300kV×1％＝3kV 300kV×0.5％＝1500V测10kV时 100kV×1％＝1kV 100kV×0.5％＝500V测5kV时 3kV/5kV＝60％1.5kV/5kV＝30％III、试验无法实现数字化，自动化，观察不直观，数据不能直接打印，测试效率低。
IV、为了保证有较好的测试精度，还必须配置一系列不同规格的装置，才能完成测试任务，必然给管理、操作带来不便和复杂化，增加了不必要的成本等缺陷。

发明内容
本发明的发明目的是提供一种结构简单，操作自动化，提高耐压试验的高压控制与测量精度的光、机、电一体化的智能型交直流耐压试验装置。
实现发明目的的技术方案是这样解决的包括电脑、打印机，其特征在于还包括主控制电路连接一个串口电路，串口电路连接电脑，电脑连接打印机，主控制电路还分别连接有按键电路、显示电路、信号处理和控制用电供给电路、电机控制电路，电机控制电路连接双电机自动补偿调压电路，双电机自动补偿调压电路分别连接主电源供给电路、交直流两用升压变压器，交直流两用升压变压器连接高压分压器，高压分压器分别连接测试品、高压电压电流数据处理电路，高压电压电流数据处理电路通过光纤连接光纤数据接收处理电路，光纤数据接收处理电路连接主控制电路，上述所说的高压侧高压电压电流数据处理电路、主控制及接口电路、电脑还包括一个有软件程序在内的程序。
本发明与现有技术相比，结构简单，操作自动化程度高，提高了耐压试验的高压控制与测量精度，采用本发明一台可以替代交流耐压、大容量直流耐压、固体绝缘材料、工频电气强度、电气击穿等多种试验，本装置为光机电一体化，具有自动化和智能化程度高，安全性好，效率高，一机多用的特点。对我国电气行业的高压交直流耐压测试提供了比较好的装置，有较好的社会和经济效益。利用本装置的原理可形成下列不同规格的产品。
10kVA/100kV；15kVA/100kV；20kVA/100kV/150kV30kVA/100kV/150kV； 50kVA/100kV/150kV；100kVA/100kV/150kV/200k 150kVA/100kV/150kV/200k200kVA/100kV/150kV/200kV；300kVA/100kV/150kV/200kV/300kV/500kV四

图1为本发明电路结构连接框图；图2为本发明电路原理图；图3为图1的双电机自动补偿调压电路7原理图；图4、图5为图1的主控制电路1原理图；图6为图1的按键电路4原理图；图7为图1的显示电路5原理图；图8为图1的信号和控制电路用电供给电路3原理图；图9为图1的电机控制电路2原理图；图10为图1的高压电压电流数据处理电路11原理图；图11为图1的光纤数据接收处理电路12原理图；图12为图1的串口电路13原理图；五具体实施方式
附图本为本发明的一种实施例下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明
参照图1所示，包括电脑14、打印机15，其突出的实质性特点是主控制电路1连接一个串口电路13，串口电路13连接电脑14，电脑14连接打印机15，主控制电路1还分别连接有按键电路4、显示电路5、信号和控制用电供给电路3、电机控制电路2，电机控制电路2连接双电机自动补偿调压电路7，双电机自动补偿调压电路7分别连接主电源供给电路6、交直流两用升压变压器8，交直流两用升压变压器8连接高压分压器9，高压分压器9分别连接测试品10、高压电压电流数据处理电路11，高压电压电流数据处理电路11通过光纤连接光纤数据接收处理电路12，光纤数据接收处理电路12连接主控制电路1，上述所说的高压侧高压电压电流数据处理电路11、主控制及接口电路16、电脑14还包括一个有软件程序在内的程序。
图2所示包括双电机自动补偿调压电路7，双电机自动补偿调压电路7连接着由交流220V或380V组成主电源供给电路6供电，双电机自动补偿调压电路7输出连接着交直流两用升压变压器8，交直流两用升压变压器8交直流使用是通过插上或拿开短路杆L来短路或断开高压硅堆D实现的，交直流两用升压变压器8连接高压分压器9，高压分压器9上连接高压电压电流数据处理电路11，高压分压器9与试验品10是通过限流电阻R0连接的，高压电压电流数据处理电路11的数据通过光纤连接到主控制及接口电路16，主控制及接口电路16连接双电机自动补偿调压电路7和电脑14，电脑14连接打印机15，所说的主控制及接口电路16是由主控制电路1、串口电路13、按键电路4、显示电路5、信号和控制电路用电供给电路3、电机控制电路2组成。
图3所示电动交流调压电路包含主电动调压器T1，副电动调压器T2通过隔离变压器T3与主电动调压器T1相连接，并且通过交流接触器K的触点K2、K1连接到电压调压输出端，电压输入端(即主电源供给电路6)连接着空开K0，电压输入端还连接门限开关、接触器合分控制电路和接触器线包，通过接触器控制电路17控制调压输出端电压有或无。
图4所示包含主微处理器U2，主微处理器U2的P0口并行连接输入输出接口芯片U12、锁存器U7、总线发送器U17、存储器U13、电源监测电路U1，总线发送器U17连接图6的接插件J20，主微处理器U2的P2口连接存储器U13，存储器U13连接锁存器U7，U5为，主微处理器U2还连接与非门电路U6B连接，与非门电路U6B连接总线发送器U17、存储器U13、输入输出接口芯片U12、主微处理器U2，主微处理器U2还连接非门电路U6A，与非门电路U6A连接与非门电路U6C，非门电路U6连接图5的接插件J5，非门电路U11与总线发送器U15连接，非门电路U11连接与非门电路U4A，与非门电路U4A连接主微处理器U2。
图5所示。图中接插件J1、J2、J3通过电阻R11、R13、R14、R15连接光耦U8，光耦U8通过电阻R3、R4、R5、R6连接总线发送器U15，总线发送器U15连接到图4的主微处理器U2、输入输出接口芯片U12、存储器U13，接插件J4通过反向器U19A、U20A、U10A、U10C连接到光耦U21、U22，光耦U21、U22连接到反向器U9上，反向器U9连接到图4的主微处理器U2。
图6所示包含K1到K9的不同功能的9个按键，9个按键分别的功能为系统复位、数据存储、数据读出、粗调压器(即图2主电动调压器T1)升、细调压器(即图2副电动调压器T2)升、粗调压器降、细调压器降、开始试验加高压和停止高压，K8、K9按键通过接插件J18与图8的接插件J11连接，K1到K7的7个按键通过接插件J20与图7的接插件J22连接，接插件J20上的L1、L2连接着发光二极管D25、D26来指示调压器是升还是降。
图7所示包含8只数码管LED1到LED8和4只发光二极管D27、D28、D29、D30，8只数码管连接驱动模块U35，驱动模块U35通过接插件J16与图5的接插件J5连接，发光二极管D27、D28、D29、D30分别的功能为高压指示、零位指示、程控指示、直流指示，发光二极管D27通过接插件J19连接到图2交流接触器K的一组常开触点上，发光二极管D28、D29、D30通过接插件J21与图5的接插件J6连接。
图8所示包含由整流桥BR1、BR2、BR3、BR4和三端稳压器U24、U25、U26、U27构成的5V、12V、24V电路，以24V为例，整流桥BR1连接U24，整流桥BR1还连接着接插件J14，接插件J14连接电源变压器。图中J13连接的继电器JX7、JX8及外围电路通过接插件J12与图5的接插件J4连接。
图9所示包含图2主电动调压器T1的电机M1、图2副电动调压器T2的电机M2，以主电动调压器T1电机M1为例，电机M1连接着继电器JX2、JX9，继电器JX9通过二极管D21连接到主电动调压器T1的上到位开关CSWS1，继电器JX2通过二极管D6连接到主电动调压器T1的零位开关CSWX1，继电器JX2还连接继电器JX1、JX3，继电器JX1与接插件J8连接，接插件J8连接到图2的合分控制电路17两端，继电器JX3连接继电器JX4、JX6，继电器JX4、JX6通过三极管V4、V3连接着光耦U28，光耦U28通过电阻R37、R36连接接插件J9，接插件J9与图7的接插件J17相连接。
图10所示包含高压电压、电流数据处理电路，高压电压数据通过图中分压器5V线端、电阻R44、瞬态抑制二极管IV1、电阻R43连接到放大器U32，电阻R44与电阻R43之间还连接电容C21、C20，放大器U32通过电阻R50、R51、R52和电容C41与模数转换器U8相连；电流数据采集为图中分压器外壳与分压器出线端通过电阻R35连接，有电流时会在电阻R35上产生压降，电阻R35又通过R42、瞬态抑制二极管IV2、电阻R40连接到放大器U31，电阻R42与电阻R40之间还连接电容C19、C18，放大器U31通过电阻R48、R49和电容C40与模数转换器U8相连。模数转换器U8时钟信号通过反向器U30C、U30D连接到微处理器U34上，模数转换器U8的其它数据信号直接连接到微处理器U34上，微处理器U34还连接着电源检测电路U23，微处理器U34通过反向器U30A与发光二极管D17和电阻R46相连，指示数据传输状态，微处理器U34通过反向器U30B连接到光纤发射座J15上，将数字信号转成光信号，通过图2中光纤线连接到主控制及接口电路16上，BT1为电池组，所连接的U33及外围电路起稳压作用，产生5V稳压源，供给微处理器U34、反向器U30、模数转换器U8、电源检测电路U23，还连接到升压电路U29模块上，产生12V正负电源供给放大器U31、U32。
图11所示包含光纤接收座J7将通过图2中光纤线将高压电压电流数据处理电路11处理后的光信号转换为电信号，光纤接收座J7通过反向器U10连接到光耦U14上，光耦U14又通过反向器U9连接到副微处理器U3，副微处理器U3与图4的输入输出接口芯片U12相连接。
图12所示包含串口处理电路U16，串口处理电路U16将数据信号通过PCZ1插座的RSTXD、RSRXD信号线，将图4主微处理器U2的数据与图1电脑14的数据相连接。
综上所述，本发明实施例是通过如下过程来实现的，控制电路与显示电路的界面为虚拟仪器界面。按照图2所示原理将设备及被试验物品接线，按照DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》、GB1408-89《固体绝缘材料工频电气强度的试验方法》、相关高压电气设备试验方法等的相应要求，在电脑14软件界面上设置好相应的试验电压、试验时间、升压速度等参数后，通过串口线将参数传递给主控制及接口电路16，主控制及接口电路16通过控制双电机自动补偿调压电路7来控制交直流两用升压变压器8来升高压，高压端连接着高精度高压分压器9，高精度高压分压器9与试品10是通过限流电阻R0连接，高精度高压分压器9上的高压电压电流数据处理电路11将高压端的电压和电流模拟信号转成数据信号再转成光信号，通过光纤传给主控制及接口电路16，主控制及接口电路16将光信号转成电信号，经过数据处理和计算机串口传递给计算机，由计算机将数据处理后的实时电压、电流曲线及时间、电流曲线显示并存储，需要时可以随时调用或者通过打印机将结果打印出来。
权利要求
1.一种智能型交直流耐压试验装置，包括电脑(14)、打印机(15)，其特征在于还包括主控制电路(1)连接一个串口电路(13)，串口电路(13)连接电脑(14)，电脑(14)连接打印机(15)，主控制电路(1)还分别连接有按键电路(4)、显示电路(5)、信号处理和控制用电供给电路(3)、电机控制电路(2)，电机控制电路(2)连接双电机自动补偿调压电路(7)，双电机自动补偿调压电路(7)分别连接主电源供给电路(6)、交直流两用升压变压器(8)，交直流两用升压变压器(8)连接高压分压器(9)，高压分压器(9)分别连接测试品(10)、高压电压电流数据处理电路(11)，高压电压电流数据处理电路(11)通过光纤连接光纤数据接收处理电路(12)，光纤数据接收处理电路(12)连接主控制电路(1)，上述所说的高压侧高压电压电流数据处理电路(11)、主控制及接口电路(16)、电脑(14)还包括一个有软件程序在内的程序。
2.根据权利要求1所述的智能型交直流耐压试验装置，其特征在于所说的控制电路与显示电路的界面为虚拟仪器界面。
3.根据权利要求1所述的智能型交直流耐压试验装置，其特征在于所说的主控制及接口电路(16)是由主控制电路(1)、串口电路(13)、按键电路(4)、显示电路(5)、信号和控制电路用电供给电路(3)、电机控制电路(2)构成。
4.根据权利要求1或3所述的智能型交直流耐压试验装置，其特征在于所说的高压电压电流数据处理电路(11)的数据是通过光纤连接到主控制及接口电路(16)。
5.根据权利要求1所述的智能型交直流耐压试验装置，其特征在于所说的电动交流调压电路包含主电动调压器(T1)，副电动调压器(T2)通过隔变电压器(T3)与主电动调压器(T1)相连接。
全文摘要
本发明涉及交直流耐压试验装置。主控电路连接串口电路，串口电路连接电脑，电脑连接打印机，主控电路还分别连接按键电路、显示电路、信号和控制电路用电供给电路、电机控制电路，电机控制电路连接双电机自动补偿调压电路，双电机自动补偿调压电路分别连接主电源供给电路、交直流两用升压变压器，交直流两用升压变压器连接分压器，分压器分别连接测试品、电压电流数据处理电路，电压电流数据处理电路通过光纤连接数据接收电路，光纤数据接收电路连接主控制电路。结构简单，自动化高，一台可以替代交流耐压、大容量直流耐压、固体绝缘材料、工频电气强度试验、击穿试验，安全性好，效率高，一机多用。有较好的社会和经济效益。
文档编号G01R31/12GK1488951SQ03134548
公开日2004年4月14日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年9月5日
发明者王学义, 杨振江, 段玉杰, 孙禹文, 李益民, 席春堂 申请人:西安福润德电子科技有限公司