排除感應電影響的兆歐表改造

叢 晶

（廣東電網有限責任公司云浮供電局，廣東云浮527300）

0 引言

隨著供電能力的不斷提升，對電網運行可靠性的要求越來越高，這就導致對高壓試驗的準確度和時間性的要求不斷提高。但是由于電力線路的同桿架設和交叉跨越增多，導致線路相互間的感應電壓升高，造成在感應電強烈的變電場內兆歐表無法測量的問題越來越常見，這就加大了試驗人員的工作量，降低了試驗準確性，增加了設備停電時間，也給試驗人員的人身安全帶來了威脅。

1 問題分析

根據試驗規程規定，電流互感器、電容式電壓互感器、變壓器等設備的預防性試驗需要進行絕緣電阻的測量。測量設備的絕緣電阻是檢查其絕緣狀態最簡單直接的輔助辦法，現場普遍采用兆歐表來進行測量。絕緣電阻是指用絕緣材料隔開的兩部分導體之間的電阻，影響絕緣電阻測量的因素有：溫度、濕度、測量電壓及作用時間、繞組中殘存電荷和絕緣的表面狀況。對不同極性的導體之間或導體與外殼之間的絕緣電阻進行測量可以了解絕緣性能、絕緣處理質量、絕緣受潮及受污情況，檢驗絕緣是否能夠承受耐壓試驗。若在設備的絕緣電阻低于某一限定值時進行耐壓試驗，將會產生較大的試驗電流，造成熱擊穿而損壞設備的絕緣。

目前，由于同塔并架線路和平行線路的增多，在被測停電線路上會產生較高的靜電感應電壓，感應電壓經常大于10 kV。此時已不可以采用常規兆歐表（10 kV）進行絕緣測試，否則易損壞兆歐表，并對測試人員造成傷害。因此，有必要對現有兆歐表進行改造，以滿足感應電較強變電場的試驗需要。

2 技術原理

經過研發探討，確定排除感應電影響的兆歐表改造的設計方案如圖1所示。

圖1 排除感應電影響的兆歐表改造設計方案

根據上述設計方案，制定對策表如表1所示。

3 現場實施

根據表2制定的技術措施進行實施。

表1 對策表

表2 對策實施

根據圖2，開關穩壓電源硬件電路可分為如下部分：

（1）工作電源，為PWM形成與控制電路、功率驅動電路和變壓器等電路供電。

（2）PWM形成與控制電路根據需要提供一定占空比的方波信號。

（3）功率驅動電路、變壓器與緩沖器驅動MOSFET工作在開關狀態，通過變壓器將電能從原邊傳遞到副邊，并對MOSFET提供可以抑制電壓尖峰的緩沖器。

（4）倍壓整流電路，高頻變壓器副邊輸出經過倍壓整流后形成高壓送給后續的分壓電路。

（5）輸出電壓控制，高壓輸出的電壓通過輸出電壓控制回饋給PWM形成與控制電路形成閉環系統。

（6）過流保護，輸出電壓過大時，為保證人身和設備安全，啟動過流保護，控制PWM形成與控制電路關閉高壓輸出。

（7）欠壓、過壓報警，當高壓輸出過高或過低，導致系統不能正常測量時，報警信號傳遞給單片機。

圖2 開關穩壓電源硬件電路設計

分壓電路設計如圖3所示，根據運放輸入端的虛短，V+=V-=0；根據運放的虛斷，流過Rx的電流與流過精密標準電阻的電流相等。設開關SW0閉合，采樣電壓Vout的值為Vout=Vin×R0/Rx，當采樣電壓Vout較小時，可增大精密電阻阻值，同理減小電阻值（阻值的改變通過開關的切換實現），保證采樣電壓滿足15 mV～2 V。

圖3 分壓電路設計

改造完成的兆歐表展示如圖4所示。

圖4 儀器面板展示圖

4 結語

創新改造后，兆歐表可以直接完成感應電強烈狀態下的絕緣電阻測量，排除重復接線、重復測量的時間，縮短不必要的設備停電時間，提高試驗結果準確性，增強試驗人員的安全性及供電的可靠性。

改造后排除感應電影響的兆歐表已經制作成實物并用于高壓試驗現場工作中，使用情況符合預期，目前已申請實用新型專利。