无线变频谐振耐压试验装置及其试验方法

摘要

本发明公开了一种无线变频谐振耐压试验装置及其试验方法，其中装置包括手持操作器、变频控制器和外部回路，手持操作器与变频控制器之间通过无线连接，外部回路与变频控制器连接；手持操作器包括第一无线收发模块、第一触摸终端和蓄电池，第一触摸终端接收测试人员输入的试验设置参数，并通过第一无线收发模块发送给变频控制器；变频控制器包括第二无线收发模块、变频器和第二触摸终端，第二无线收发模块接收第一无线收发模块发送的试验设置参数并转发给变频器，变频器根据试验设置参数控制外部回路进行耐压试验。本发明可通过触摸屏实现对变频电源的无线控制，操作人员可在一定距离以内对试验主机进行控制，最大可能地确保现场操作人员的安全。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电气安装工程施工领域，尤其涉及一种无线变频谐振耐压试验装置及其试验方法。

背景技术

在电气装置安装工程电气设备交接试验工作中，对电气设备的绝缘耐压试验通常有直流耐压试验和交流耐压试验两种方式。变频谐振交流耐压试验是目前考核电气设备绝缘强度的主要方法之一,对高电压、大容量的被试品尤其适用。利用传统变频谐振耐压试验装置进行试验时，需要操作人员按照试验线路进行正确接线并进行手动操作，记录试验数据，判断被试品是否合格。由于整套试验装置与高压系统之间有直接的电气连接，且试验设备离被试品较远时，需要有专人监护被试设备，操作上安全性不足，不能实现数据的自动录入和判断。   

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中进行耐压测试时安全性不够的缺陷，提供一种操作安全性高的无线变频谐振耐压试验装置及其试验方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种无线变频谐振耐压试验装置，包括手持操作器、变频控制器和外部回路，手持操作器与变频控制器之间通过无线连接，外部回路与变频控制器连接；

手持操作器包括第一无线收发模块、第一触摸终端和蓄电池，蓄电池为手持操作器供电，第一触摸终端接收测试人员输入的试验设置参数，并通过第一无线收发模块发送给变频控制器；

变频控制器包括第二无线收发模块、变频器和第二触摸终端，第二无线收发模块接收第一无线收发模块发送的试验设置参数并转发给变频器，变频器根据试验设置参数控制外部回路进行耐压试验。

本发明所述的装置中，所述第一触摸终端上设有USB接口，外部计算机或者移动终端通过USB接口与该第一触摸终端连接，该第一触摸终端通过USB接口接收试验设置参数再通过第一无线收发模块发送出去。

本发明所述的装置中，所述第二触摸终端上设置有USB接口，外部计算机或者移动终端通过USB接口与该第二触摸终端连接，该第二触摸终端通过触摸屏或者USB接口接收试验设置参数。

本发明所述的装置中，外部回路包括励磁变压器、电抗器组和电容分压器，被试品与电抗器组励磁变压器连接。

本发明所述的装置中，该装置还包括模式转换模块，与手持操作器和第二触摸终端连接，用于控制该装置进入有线控制模式或者无线控制模式。

本发明所述的装置中，所述第一触摸终端和第二触摸终端均设有试验报告生成模块，用于在试验完成时生成试验报告，并通过触摸屏接收试验人员输入的电子签名。

本发明所述的装置中，所述第一收发模块和第二收发模块之间通过蓝牙协议收发数据。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

提供一种无线变频谐振耐压试验方法，基于上述的无线变频谐振耐压试验装置，包括以下步骤：

通过第一触摸终端设置当次试验的各种参数，通过第一无线收发模块发送给变频控制器；

变频控制器根据设置的参数进行耐压测试，当电压升到试验的耐压值时，自动进行耐压计时，当时间到设置时的耐压时间时，自动降压； 

自动记录试验过程中的各项数据，试验完成时，生成试验报告。

本发明所述的试验方法中，还包括步骤：

通过USB接口导出试验报告。

本发明产生的有益效果是：本发明可通过触摸终端实现对变频电源的无线控制，操作人员可在一定距离以内对试验主机进行控制，最大可能地确保现场操作人员的安全。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例无线变频谐振耐压试验装置的结构示意图；

图2是本发明实施例无线变频谐振耐压试验装置的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的无线变频谐振耐压试验装置，如图1所示，包括手持操作器10、变频控制器20和外部回路30，手持操作器10与变频控制器20之间通过无线连接，外部回路20与变频控制器30连接。

手持操作器10包括第一无线收发模块11、第一触摸终端12和蓄电池13，蓄电池13为手持操作器10供电，第一触摸终端12接收测试人员输入的试验设置参数，并通过第一无线收发模块11发送给变频控制器20。

变频控制器20包括第二无线收发模块21、变频器22和第二触摸终端23，第二无线收发模块21接收第一无线收发模块11发送的试验设置参数并转发给变频器22，变频器22根据试验设置参数控制外部回路30进行耐压试验。

在本发明一个实施例中，第一触摸终端12上设有USB接口，外部计算机或者移动终端通过USB接口与该第一触摸终端12连接，该第一触摸终端12通过USB接口接收试验设置参数再通过第一无线收发模块11发送出去。

同理，在第二触摸终端23上也设置有USB接口，外部计算机或者移动终端通过USB接口与该第二触摸终端23连接，该第二触摸终端23通过触摸屏或者USB接口接收试验设置参数。

外部回路30包括励磁变压器31、电抗器组32和电容分压器33，被试品与电抗器组32以及励磁变压器31连接。

该装置还包括模式转换模块，与手持操作器10和第二触摸终端23连接，用于控制该装置进入有线控制模式或者无线控制模式。

本发明的一个较佳实施例中，第一触摸终端12和第二触摸终端23均设有试验报告生成模块，用于在试验完成时生成试验报告，并通过触摸屏接收试验人员输入的电子签名。

本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，手持操作器10包括直流蓄电池BC，SB4/SB5控制按钮，触摸屏MT2，无线收发模块KYL2；变频控制器20包括变频器AFP,三相电源开关QF，开关电源ZL，控制按钮SB1/SB2/SB3，交流传感器JGQ，触摸屏MT1，无线收发模块KYL1，高压信号指示灯XD,压敏电阻YM，放电管FD；外部回路包括励磁变压器LCB,电抗器L,电容分压器DRF等。

在手持操作器10回路中，直流蓄电池BC的+5V端子与控制按钮SB4的2号端子相连，-5V端子与控制按钮SB4的4号端子相连，+24V端子与控制按钮SB5的2号端子相连，-24V端子与控制按钮SB5的4号端子相连；控制按钮SB4的1号端子与无线收发模块KYL2的+5V端子相连，控制按钮SB4的3号端子与无线收发模块KYL2的-5V端子相连，控制按钮SB5的1号端子与触摸屏MT2的-24V端子相连，控制按钮SB5的3号端子与触摸屏MT2的+24V端子相连；触摸屏MT2的485+端子与无线收发模块KYL2的485+端子相连，触摸屏MT2的485-端子与无线收发模块KYL2的485-端子相连。直流蓄电池BC可以通过充电器充电。

在变频控制器20的回路中，外部三相电源A/B/C分别与三相电源开关QF的1/3/5端子相连，三相电源开关QF的2/4/6端子分别与变频器AFP的R/S/T端子相连，外部三相电源的零线N分别与开关电源ZL的N端子、变频器的N端子相连，三相电源开关QF的2号端子与开关电源ZL的L端子相连。开关电源ZL的-5V端子与无线收发模块KYL1的-5V端子相连，开关电源ZL的+5V端子与无线收发模块KYL1的+5V端子相连，开关电源ZL的-24V端子分别与交流传感器JGQ的3号端子、触摸屏MT1的-24V端子、变频器AFP的GND端子、变频器AFP的COM2端子相连，开关电源ZL的+24V端子分别与交流传感器JGQ的1号端子、触摸屏MT1的+24V端子、高压信号灯XD的一端相连，开关电源ZL的接地端子与变频器的接地端子和大地相连。交流传感器JGQ的5号端子与变频器的AI1端子相连，交流传感器JGQ的4号端子分别与压敏电阻YM的一端、放电管FD的一端、胶苯二芯插座的1号端子相连，交流传感器JGQ的6号端子分别与压敏电阻YM的另一端、放电管FD的另一端、胶苯二芯插座的2号端子相连。触摸屏MT1的485-端子与控制按钮SB3的3号端子相连，触摸屏MT1的485+端子与控制按钮SB3的4号端子相连；控制按钮SB3的1号端子分别与变频器AFP的485-端子、无线收发模块KYL1的485-端子相连，控制按钮SB3的2号端子分别与变频器AFP的485+端子、无线收发模块KYL1的485+端子相连。变频器AFP的x4端子与控制按钮SB1的1号端子相连，控制按钮SB1的2号端子分别与控制按钮SB2的2号端子、变频器AFP的COM1端子相连；控制按钮SB2的1号端子与变频器AFP的x2端子相连，变频器AFP的y1端子与高压信号灯XD的另一端相连。

在外部回路30中，变频器的L1端子与励磁变压器LCB的A1端子相连，变频器的L2端子与励磁变压器LCB的A2端子相连，励磁变压器LCB的SC1端子与电抗器组L的1号端相连，励磁变压器LCB的SC2端子分别与分压器DRF的低压端、被试品的低压端以及大地相连；电抗器组L的2号端分别与分压器DRF的高压端、被试品的试验端相连。电容分压器的二次测量线分别与胶苯二芯插座的1、2号端子相连。

在图2中KYL1/KYL2为KYL-1020U型无线收发模块；QF为C65N32D型三相开关；AFP为AFP-MS011型变频器；ZL为D-30型开关电源；SB1为A16-11SY 型急停按钮；SB2为A16-11SY 型复位按钮；SB3/SB4/SB5是由按钮 ZB2BA5C、触电模块 ZB2BZ102C、自锁模块ZB2B821C 组成的自锁开关；XD为AD16-16C型高压信号灯；YM为ZNR V1011U型压敏电阻；FD为R1000W03-02型放电管；CZ为胶苯二芯插座；MT1/MT2为MT6070iH型触摸屏；JGQ为WBV412S01-0-2型交流传感器；BC为AC220V/DC5V-2A/DC24V-0.5A型直流蓄电池；LCB为WAJLB-7.5kVA/1.5KV/3/6KV型励磁变压器；L为多个WADK-33.75KVA/27KV型电抗器组；DRF为WAFRC-110KV/1000PF型电容分压器；Cx为被试品。

根据图2连接好电气线路，合闸空气开关，操作箱通电。有线控制、无线控制模式转换操作：触摸屏MT1为有线控制模式，触摸屏MT2（手持式）为无线控制模式。两种控制之间的转换则由SB3自锁按钮开关来完成。

1、操作箱通电时，无线控制端触摸屏通电（合上SB4与SB5)时，系统为无线控制模式。

2、无线控制模式转化为有线控制模式：断开无线控制端的自锁开关SB4和SB5。闭合操作箱上面的自锁开关SB3。系统进入有线控制模式。

3、有线控制模式转化为无线控制模式：闭合无线控制端的自锁开关SB4和SB5。断开操作箱上面的自锁开关SB3。系统进入无线控制模式。

4、当切换了控制模式时需要重新启动变频器，即按操作箱上的复位按钮。然后再进行试验。

5、无线和有线控制的触摸屏操作步骤是完全一样的。USB接口为试验数据的存储，拷贝和鼠标接口。

6、试验步骤

由触摸屏控制变频器完成整个串联谐振回路的调谐，升压，计时，降压动作。以及出现闪络保护或者过流，过压保护时的保护动作。具体步骤是：

1）开机后，在每次试验前必须正确设置当次试验的各种参数。点击“参数配置”，根据说明书分别设置起始频率、终止频率、起始电压、分压器变比、过压保护、过流保护、闪络保护等参数。

2）自动试验：当“参数配置”设置完时，点击“自动试验”进入 “自动试验”界面，点击“开始试验”，系统自动寻找谐振点，屏幕右下角提示“正在调谐，如有异常情况，请点击“降压停机””；红色代表电压曲线，绿色代表频率曲线，找到谐振点后，系统自动升压，右下角提示“正在调压，如有异常情况，点击“降压停机””；当U_谐振电压升到试验的耐压值时，系统自动耐压计时，右下角提示“正在计时，如有异常情况，请点击“降压停机””；当时间到设置时的耐压时间时，系统自动降压，右下角提示“正在降压，如有异常情况，请点击“降压停机””；当U_谐振电压降压0时，右下角提示“试验完成，如想查询试验记录，请点击“资料查询””； 

3）手动试验：当“试验参数”设置完时，点击“手动试验”，进入“手动试验”界面，点击“开始试验”，如想自动找谐振点，点击“调谐”，系统自动寻找谐振点，红色代表电压曲线，绿色代表频率曲线，如不想自动找谐振点，先点击“升电压”，将“U_低压”升到10V，再点击“升频率”来找谐振点，找到谐振点后，点击“升电压”；当U_谐振电压升到设置时的耐压值，点击“耐压计时”，系统开始计时。当“耐压时间”到时，点击“降压停机”，系统自动降压；当U_谐振电压降压0时，试验完成，如想查询试验记录，请点击“资料查询”；选择“记录序号”，导出并打开文件，查询资料。如在试验过程中遇到紧急情况时，点击“紧急停机”，“紧急停机”后，点击“故障复位”，在手动升压和手动调频时，可根据试验情况选择电压步进调节和频率步进调节。

综上，通过上述实施例的无线变频谐振耐压试验装置实现无线变频谐振耐压试验方法，主要包括以下步骤：通过第一触摸终端设置当次试验的各种参数，通过第一无线收发模块发送给变频控制器；变频控制器根据设置的参数进行耐压测试，当电压升到试验的耐压值时，自动进行耐压计时，当时间到设置时的耐压时间时，自动降压； 自动记录试验过程中的各项数据，试验完成时，生成试验报告。进一步地，还包括步骤：通过USB接口导出试验报告。

本发明利用遥控技术通过触摸屏实现对变频电源的无线控制，操作触摸屏可与试验回路完全分离，操作人员可在50米以内无缝对试验主机进行控制，最大可能性确保现场操作人员的安全性。

在北方冬天季节，当气温在零下10度左右的时候，触摸屏就普遍存在死机现象。本发明在无线控制模式下，操作人员可以在室内、车内等环境温度、条件较好的地方完成试验的操作，解决了触摸屏低温无法启动、控制的问题。

本发明接线简单，现场试验时，只需要连接电源及高压出线到被试品即可，避免了现场试验的复杂性。

本发明数据处理方便，试验完毕后，只需要将触摸屏与电脑连接，即可以将当次试验的数据上传到电脑，进行记录和分析。 

本发明采用有线和无线控制相结合的方式，两种控制之间的转换简单、操作方便。

本发明利用压敏电阻、放电管，具有很好的过流、过压及试品闪络保护功能。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。