一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路

技术领域

本发明实施例涉及电力系统检测技术，尤其涉及一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路。

背景技术

干式空心电抗器在使用过程中，需要定期进行绕组的直流电阻测试。干式空心电抗器的直流电阻测试过程，被测电抗器容易受周围交变磁场的影响，产生交变的感应电势，在感应电动势的作用下，在回路中形成交变的感应电流，影响直流电阻测量结果。

现阶段，为降低空间磁场对测试结果的影响，常加大测试电流进行测试，通过增大试验电流在停运的电抗器中形成磁饱和，使得电抗器线圈中产生感应电流减小，从而抑制运行电抗器周围产生的交变磁场的影响，从而减小磁场对测试结果的影响。但是随着仪器输出电流的增加，仪器设备的造价越高、成本高且不方便现场测试。

发明内容

本发明实施例提供一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路，降低空间磁场对干式空心电抗器直流电阻的测量结果的影响，达到测量更加准确、方便、成本更低的效果。

本发明实施例提供了一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路，包括：被测电抗器，交流信号消除模块和电阻测量电路；被测电抗器包括第一端、第二端；交流信号消除模块包括输入端和输出端，所述交流信号消除模块的输入端连接所述被测电抗器的第二端，所述交流信号消除模块的输出端连接所述被测电抗器的第一端，用于消除经过所述被测电抗器中的交流信号；电阻测量电路与所述被测电抗器的第一端和第二端相连接，用于测量所述被测电抗器的直流电阻。

可选地，所述交流信号消除模块的输入端和输出端的交流信号的相位之差为180度。

可选地，所述交流信号消除模块包括：电容、放大器、第一电阻和第二电阻；其中，所述放大器的反向输入端经所述电容连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端作为所述交流信号消除模块的输入端，连接所述被测电抗器的第二端；所述放大器的正向输入端接地；所述放大器的输出端作为所述交流信号消除模块的输出端，连接所述被测电抗器的第一端；所述第二电阻的两端分别连接所述放大器的正向输入端和输出端。

可选地，所述电阻测量电路，包括：电源、第一开关、电流计、电桥电路、第三电阻和第四电阻；其中，所述第一开关和电流计串联在所述第三电阻的第一端和所述电源的负极之间，所述电源的正极连接所述被测电抗器的第一端，连接点为第一连接点；所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第二端，连接点为第四连接点；所述第四电阻的第一端连接所述被测电抗器的第二端，连接线与第四电阻的第一端的连接点为第三连接点，连接线与被测电抗器的第二端的连接点为第二连接点；所述电桥电路的第一端连接所述被测电抗器的第一端，连接点为第五连接点；所述电桥电路的第二端连接所述被测电抗器的第二端，连接点为第六连接点；所述电桥电路的第三端连接所述第四电阻的第一端，连接点为第七连接点；所述电桥电路的第四端连接所述第四电阻的第二端，连接点为第八连接点。

可选地，所述第一连接点和第二连接点距离所述被测电抗器的距离大于所述第五连接点和第六连接点距离所述被测电抗器的距离；所述第三连接点和第四连接点距离所述第四电阻的距离大于所述第七连接点和第八连接点距离所述被测电抗器的距离。

可选地，所述第三电阻为可变电阻。

可选地，所述第四电阻为标准电阻。

可选地，所述电桥电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、检流计和第二开关；其中，所述第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻为可变电阻，所述第五电阻的第一端作为所述电桥电路的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述检流计的第一端；所述第六电阻的第一端作为所述电桥电路的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述第二开关的第二端；所述第七电阻的第一端连接所述第二开关的第二端，所述第七电阻的第二端作为所述电桥电路的第三端；所述第八电阻的第一端连接所述检流计的第一端，所述第八电阻的第二端作为所述电桥电路的第四端；所述检流计的第二端连接所述第二开关的第一端。

可选地，所述第五电阻和第六电阻以及第七电阻和第八电阻为同轴调节电阻。

本发明实施例通过在被测电抗器两端设置交流信号消除模块，将被测电抗器中输出的交流信号幅值放大，相位±180度输入至被测电抗器中，抵消掉其中的交流信号，从而实现采用简单的测量设备就能消除测量干式空心电抗器电阻过程中的交流信号干扰，达到测量电抗器的直流电阻更加准确、方便、成本更低的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路，图1为本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的示意图，参见图1，该测量电路包括：被测电抗器110、交流信号消除模块120和电阻测量电路130；被测电抗器110，包括第一端111、第二端112；交流信号消除模块120，包括输入端121和输出端122，交流信号消除模块120的输入端121连接被测电抗器110的第二端112，交流信号消除模块120的输出端122连接被测电抗器110的第一端111，用于消除经过被测电抗器110中的交流信号；电阻测量电路130，与被测电抗器110的第一端111和第二端112相连接，用于测量被测电抗器110的直流电阻。

其中，被测电抗器110是干式空心电抗器，为测量电路所测量的电抗器，信号经被测电抗器110的第一端111输入被测电抗器110，经被测电抗器110的第二端112输出被测电抗器110；交流信号消除模块120的输入端121和输出端122的交流信号的相位之差为180度；交流信号消除模块120通过输入端121从被测电抗器110的第二端112取出交流信号，将交流信号放大至幅值和被测电抗器110中的交流信号相似，并将交流信号的相位改变±180度经输出端重新输送至被测电抗器110内，以消除被测电抗器110中的交流信号；电阻测量电路130是测量被测电抗器110的直流电阻的电路，示例性地，电阻测量电路130可以利用双臂电桥原理测量被测电抗器110的直流电阻。

本发明实施例通过在被测电抗器110两端设置交流信号消除模块120，将被测电抗器110中输出的交流信号幅值放大，相位±180度输入至被测电抗器110中，抵消掉其中的交流信号，从而实现采用简单的测量设备就能消除测量干式空心电抗器电阻过程中的交流信号干扰，达到测量电抗器的直流电阻更加准确、方便、成本更低的效果。

图2为本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的示意图，参见图2，可选地，交流信号消除模块120包括：电容221、放大器222、第一电阻R1和第二电阻R2。

其中，放大器222可以为反相放大器222，输入交流信号和输出交流信号的相位相差180度，放大器222的反向输入端223用作交流信号输入；第二电阻R2为反相放大器222的反馈电阻；电容221的作用是隔离交流信号消除模块的输入端121输入的信号中的直流信号，只允许交流信号输入交流信号消除模块120；放大器222的反向输入端223经电容221连接第一电阻R1的第一端225，第一电阻R1的第二端作为交流信号消除模块120的输入端121，连接被测电抗器110的第二端112；放大器222的正向输入端224接地；放大器222的输出端作为交流信号消除模块120的输出端122，连接被测电抗器110的第一端111；第二电阻R2的两端分别连接放大器222的正向输入端224和输出端。

示例性地，在测量被测电抗器110的直流电抗的过程中，给被测电抗器110的两端加上电压，被测电抗器110由于受到相邻工作电抗器的感应磁场影响，会产生交变的感应电势，从测电抗器110的第二端112输出的信号经交流信号消除模块120的输入端121输入交流信号消除模块120，经电容221将直流信号隔离，仅通过交流信号至放大器222的反向输入端223，放大器222将交流信号的相位改变180度，幅值提高到与被测电抗器110中的交流信号的幅值相同，经输出端输送至被测电抗器110，与被测电抗器110中的交流信号叠加抵消。本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的抵消了被测电抗器110中的交流信号，提高了测量的精度，降低了测量的成本，实现了测量方便、准确的效果。

图3为本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的示意图，参见图3，可选地，电阻测量电路130包括：电源301、第一开关302、电流计303、电桥电路304、第三电阻R3和第四电阻R4。

其中，第一开关302和电流计303串联在第三电阻R3的第一端305和电源301的负极之间，电源301的正极连接被测电抗器110的第一端111，连接点为第一连接点C1；第三电阻R3为可变电阻；第三电阻R3的第二端306连接第四电阻R4的第二端307，连接点为第四连接点C4；第四电阻R4的第一端308连接被测电抗器110的第二端112，连接线与第四电阻R4的第一端308的连接点为第三连接点C3，连接线与被测电抗器110的第二端112的连接点为第二连接点C2；电桥电路304的第一端309连接被测电抗器110的第一端111，连接点为第五连接点P1；电桥电路304的第二端310连接被测电抗器110的第二端112，连接点为第六连接点P2；电桥电路304的第三端311连接第四电阻R4的第一端308，连接点为第七连接点P3；电桥电路304的第四端312连接第四电阻R4的第二端307，连接点为第八连接点P4；第一连接点C1和第二连接点C2距离被测电抗器110的距离大于第五连接点P1和第六连接点P2距离被测电抗器110的距离；第三连接点C3和第四连接点C4距离第四电阻R4的距离大于第七连接点P3和第八连接点P4距离被测电抗器110的距离；第三电阻R3为可变电阻；第四电阻R4为标准电阻。

示例性地，在测量被测电抗器110的直流电阻的过程中，测量电路可以使用双臂电桥原理的低电阻测试仪，如SB-82型双臂电桥，测量电路的第一连接点C1和第二连接点C2为被测电抗器110的电流连接点，这两点距离被测电抗器110的距离要大于第五连接点P1和第六连接点P2距离被测电抗器110的距离，第五连接点P1和第六连接点P2为被测电抗器110的电压连接点；测量电路中第三连接点C3和第四连接点C4距离第四电阻R4的距离大于第七连接点P3和第八连接点P4距离第四电阻R4的距离，这样的四端接法的待测电抗器和第四电阻R4可以减小测量过程中接线电阻对测量结果的影响。本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的抵消了被测电抗器110中的交流信号，利用电桥电路304和四端接法减小了接线电阻对测量结果的影响，提高了测量的精度，降低了测量的成本，实现了测量方便、准确的效果。

图4为本发明实施例提供的另一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的电路图，参见图4，可选地，电桥电路304包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、检流计401和第二开关402。

其中，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8为可变电阻，最小阻值均大于10Ω，第五电阻R5的第一端作为电桥电路304的第一端309，第五电阻R5的第二端连接检流计401的第一端；第六电阻R6的第一端作为电桥电路304的第二端310，第六电阻R6的第二端连接第二开关402的第二端；第七电阻R7的第一端连接第二开关402的第二端，第七电阻R7的第二端作为电桥电路304的第三端311；第八电阻R8的第一端连接检流计401的第一端，第八电阻R8的第二端作为电桥电路304的第四端312；检流计401的第二端连接第二开关402的第一端；第五电阻R5和第六电阻R6以及第七电阻R7和第八电阻R8设置为同轴调节电阻，测量过程中，调节各桥臂电阻第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8的阻值，使检流计401的电流为0，并保证第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8的最小阻值均大于10Ω且R5/R6＝R8/R7，则被测电抗器110的直流电阻为(R5/R8)*R4。

示例性地，测量电路可以采用双臂电桥电路304，其中第五电阻R5和第六电阻R6以及第七电阻R7和第八电阻R8设置为同轴调节电阻，以便改变第五电阻R5和第八电阻R8的同时，第六电阻R6和第七电阻R7也会随之变化，并始终能保持R5/R6＝R8/R7，在测量待测电抗器的直流电阻的过程中，调节各桥臂电阻使电桥平衡，此时，通过检流计401的电流为0，可以得到被测电抗器110的直流电阻为(R5/R8)*R4。

本发明实施例提供的一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路的抵消了被测电抗器中的交流信号，利用双臂电桥电路和四端接法减小了接线电阻对测量结果的影响，提高了测量的精度，降低了测量的成本，实现了测量方便、准确的效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。