专利名称：：高频电缆自动测试仪及其测量方法
技术领域：
：本发明涉及一种测试仪，尤其涉及一种高频电缆自动测试仪及其测量方法，适用于高频保护线路。
背景技术：
：高频保护是利用收发信机与保护装置配合构成的一种全线速动保护。在我国220kV及以上系统中广泛采用高频保护作为线路的主保护。因此，高频保护运行情况的好坏对系统的安全稳定运行具有至关重要的作用。从高频保护的运行经验来看，收发信机及通道加工设备的运行工况是影响高频保护正确动作的重要因素，高频电缆也是不能忽视的一个重要的环节，国家电力公司2003年9月编制的《供电企业安全性评价》和国家电网公司2005年6月制定的关于《十八项电网重大反事故措施》中对高频通道加工设备中的高频电缆提出了明确的测试要求。目前，国内外高频保护收发信机的性能和工况的监测，已在逐步完善，但对高频电缆测试还停留在不测或者目测阶段，缺乏定量的数据。高频电缆若出现问题将影响保护信号的正确传输，更影响电网的安全可靠运行，而目前，没有一个产品能测量高频电缆的主要三个技术指标1)、特性阻抗Z。，2)、工作频率f。下的工作衰减，3)、工作频率f。下的输入阻抗。
发明内容本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种高频电缆自动测试仪，解决了现有技术中对高频电缆的测试还停留在不测或者目测阶段，缺乏定量数据的问题；而且本发明抗干扰性能好，测试稳定、可靠、成本低，实现了自动控制、自动测量的技术指标。本发明的另一个目的在于，提供了一种高频电缆自动测试仪的测量方法，可测量出高频电缆的主要三个技术指标。本发明的技术方案如下用微机控制，设置直接数字式频率合成器(DDS)，DDS产生40500kHz的高频信号，并将高频信号输送到测量传感器；设有测量传感器，其通过高频电缆控制附机对高频信号进行测量，测量所得的模拟数据输送到模拟/数字转换器；设有模拟/数字转换器，其将模拟数据转换为数字数据后，输送入计算机；设有计算机，其对转换后的数字数据进行计算、分析、处理后，由显示器、打印机输出。所述的测量传感器由匹配变量器、匹配电阻、负载电阻及切换电路组成。所述的高频电缆控制附机由可擦写可编程只读存储器(EPR0M)、随机存取存储器(RAM)和发光管组成。本发明的测量方法包括下述步骤特性阻抗Zc的测定各测试点采用电平表高阻档测量，振荡器输出阻抗置于OQ档，P2用电平表平衡档测量，P,、P:,用电平表不平衡档测量，Ri取75Q，当末端开路(K断开)和短路(K闭合)时，分别测出工作频率f。下的开路、短路时的输入阻抗Z"和Zo;计算公式为zc+d-A。]/2o]",(Q);工作频率f。下的工作衰减测试各测试点采用电平表高阻档测量，振荡器输出置于OQ档，测试P2时用电平表平衡档测量，P"P3、P4，用电子表不平衡档测量。R和R2，取为75Q，用下式计算工作频率f。下的工作衰减bp;用电平表法bp二P「P4-6(dB);工作频率f。下的输入阻抗测试测试方法同工作频率f。下的工作衰减的测试方法，用下式计算工作频率f。下输入阻抗Zin:Zin=lg—'[(P厂P2)/20]伞I^(Q)。所述的上述测试结果偏差应不大于标称阻抗的10%。所述的特性阻抗Zc和工作频率f。下的工作衰减测量计算公式均为R产R2时得出。本发明的优点效果如下-1、提高继电保护运行和维护工作的工作效率，由于电网联结紧密、线路检修时间较短，本发明能在几分钟之内完成高频电缆的所有测试项目，发现问题及时处理，提高继电保护运行和维护工作的主动性和工作效率。2、本发明为确保国内220kV及以上输电线路的高频保护可靠运行，具有良好的推广价值。对所有的高频保护通道的高频电缆进行测试，对高频保护的整组试验的手段进行完善和补充，取得高频电缆在运行现场的定量数据。3、加强高频电缆等结合加工设备的检测可避免一些运行设备的故障和隐患，提高继电保护装置的正确动作率，必将产生显著的社会效益和经济效益；可广泛在全国电力系统中推广使用。图l为本发明的原理框图。图2为本发明测定特性阻抗Zc的电路原理示意图。图3为本发明测试工作频率f。下的工作衰减的电路原理示意图。具体实施例方式结合附图，通过具体实施例对本发明的技术方案详细说明如下实施例如图1所示，本发明采用微机控制，设置直接数字式频率合成器(DDS)，DDS产生40500kHz的高频信号，并将高频信号输送到测量传感器；设有测量传感器，其通过高频电缆控制附机对高频信号进行测量，测量所得的模拟数据输送到模拟Z数字转换器；所述的测量传感器由匹配变量器、匹配电阻、负载电阻及切换电路组成；所述的高频电缆控制附机由可擦写可编程只读存储器(EPR0M)、随机存取存储器(RAM)和发光管组成；设有模拟/数字转换器，其将模拟数据转换为数字数据后，输送入计算机；设有计算机，其对转换后的数字数据进行计算、分析、处理后，由液晶显示器、打印机输出。如图l所示，本发明的主要部件的功能及条件如下1)液晶显示器显示特性曲线和频率；2)直读特性阻抗Zc、工作频率f。下的工作衰减bp、工作频率f。下的输入阻抗Zin;3)频率范围40500kHz，在其范围内可任意设置。4)测试精度①频率卩向应范围40kHz500kHz②测量精度-特性阻抗Zc<8%输入阻抗Zin〈8%工作衰减bp<±0.5dB5)电源①交流220V±10%50Hz②直流主机内自备12V4AH、附机内12V2AH蓄电池6)环境条件使用温度(TC35'C湿度80%极限条件-10。C40。C湿度90%7)仪器重量体积小、重量轻(不超过5kg)。本发明的测量方法如图2和图3所示如下1.特性阻抗Zc的测定特性阻抗Zc可用如图2的接线形式进行试验，各测试点采用电平表高阻档测量。振荡器输出阻抗置于0Q档，P2必须使用电平表平衡档测量，PbP3用电平表不平衡档测量。Ri取75Q，当末端开路(K断开)和短路(K闭合)时，分别测出工作频率f。下的开路、短路时的输入阻抗Zw和ZG。计算公式为Zc=1[(A"+A。-&-A。阔*(Q)测试结果偏差应不大于标称阻抗的10%。2.工作频率f。下的工作衰减测试试验接线如图3所示，各测试点采用电平表高阻档测量。振荡器输出置于0Q档，测试P2时应用电平表平衡档测量，P"P3、P4，用电子表不平衡档测量。R,和R"取为75Q。用下式计算工作频率f。下的工作衰减bp;用电平表法bp二P「P4-6(dB)上述计算公式均为Ri二R2时得出。下表列出常用的SYV-75-9(PK-3)型高频电缆典型工作衰减值(单位dB/km):<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>3.工作频率f。下的输入阻抗测试测试方法同工作频率f。下的工作衰减的测试方法，用下式计算工作频率f,下输入阻抗Zin:Zin二lg1[^-P2)/20]伞Ri(Q)测试结果偏差应不大于标称阻抗的10%。本发明还采取了以下三种措施1、利用金属外壳对电磁场进行屏蔽；2、提高测试电平，使之远远超过现场干扰电压(根据测试，干扰电压在300mV左右)；3、在测试时，对一个频率信号，通过程序控制连续发送30次，去掉最大、最小值后取平均值，来保证仪器的精确度。权利要求1、一种高频电缆自动测试仪，其特征在于用微机控制，设置直接数字式频率合成器(DDS)，DDS产生40～500kHz的高频信号，并将高频信号输送到测量传感器；设有测量传感器，其通过高频电缆控制附机对高频信号进行测量，测量所得的模拟数据输送到模拟/数字转换器；设有模拟/数字转换器，其将模拟数据转换为数字数据后，输入计算机；设有计算机，其对转换后的数字数据进行计算、分析、处理后，由显示器、打印机输出。2、根据权利要求1所述的高频电缆自动测试仪，其特征在于所述的测量传感器由匹配变量器、匹配电阻、负载电阻及切换电路组成。3、根据权利要求1所述的高频电缆自动测试仪，其特征在于所述的高频电缆控制附机由可擦写可编程只读存储器(EPR0M)、随机存取存储器(RAM)和发光管组成。4、根据权利要求l所述的高频电缆自动测试仪，其特征在于采用金属外壳。5、根据权利要求1所述的高频电缆自动测试仪的测量方法，其特征在于包括下述步骤特性阻抗Zc的测定各测试点采用电平表高阻档测量，振荡器输出阻抗置于OQ档，P2用电平表平衡档测量，P:、P:,用电平表不平衡档测量，J^取75Q，当末端开路(K断开)和短路(K闭合)时，分别测出工作频率f。下的开路、短路时的输入阻抗Za和Z。;计算公式为z(.=Vig-1[(^+g。-〖-a。阔*a工作频率f。下的工作衰减测试各测试点采用电平表高阻档测量，振荡器输出置于OQ档，测试&时用电平表平衡档测量，P卜P3、P4，用电子表不平衡档测量。Ri和R2，取为75Q,用下式计算工作频率fn下的工作衰减bp;用电平表法bp=P「P4-6(dB);工作频率f。下的输入阻抗测试测试方法同工作频率f。下的工作衰减的测试方法，用下式计算工作频率f。下输入阻抗Zin:Zin=lg—1(P厂P2)/20]沐Rt(Q)。6、根据权利要求5所述的高频电缆自动测试仪的测量方法，其特征在于所述的上述测试结果偏差应不大于标称阻抗的10%。7、根据权利要求5所述的高频电缆自动测试仪的测量方法，其特征在于所述的特性阻抗Zc和工作频率f。下的工作衰减测量计算公式均为RFRz时得出。8、根据权利要求5所述的高频电缆自动测试仪的测量方法，其特征在于测量时，测试电平大于干扰电压。全文摘要本发明涉及一种高频电缆自动测试仪及其测量方法，适用于高频保护线路。其采用微机控制，设置直接数字式频率合成器(DDS)，DDS产生40～500kHz的高频信号，并将高频信号输送到测量传感器；设有测量传感器，其通过高频电缆控制附机对高频信号进行测量，测量所得的模拟数据输送到模拟/数字转换器；设有模拟/数字转换器，其将模拟数据转换为数字数据后，输送入计算机；设有计算机，其对转换后的数字数据进行计算、分析、处理后，由液晶显示器、打印机输出。本发明可测量出高频电缆的主要三个技术指标，抗干扰性能好，测试稳定、可靠、成本低，实现了自动控制、自动测量的技术指标。文档编号G01R27/02GK101515008SQ200910011060公开日2009年8月26日申请日期2009年4月8日优先权日2009年4月8日发明者张国平,朱冀涛,忠李,王大忠,裴玉杰申请人:辽宁省电力有限公司抚顺供电公司