基于LabVIEW的MOA泄漏电流在线监测系统
基于虚拟仪器的高速铁路动车组MOA在线监测系统的设计
电力系统2020.11 电力系统装备丨41Electric System2020年第11期2020 No.11电力系统装备Electric Power System Equipment修问题。
最重要的是无线数据传输技术能够快速、稳定地传输信号，并且传输的信号不易受到干扰。
参考文献[1] 孙瑾.无线数据传输技术在斗轮机控制中的应用[J].化工管理，2017（03）：91，93.[2] 张斌超.无线通信在斗轮机的应用[J].中国新技术新产品，2016（07）：37-38.[3] 陆芳.斗轮机联锁无线控制系统方案研究[J].电子技术与软件工程，2015（23）：38.[4] 王志勇.无线蓝牙通讯在火电厂斗轮机上的应用[J].科技创新导报，2013（28）：244-245.[5] 赵磊.基于无线通讯的斗轮机联锁控制[J].机械工程与自动化，2013（04）：168-170.动车组金属氧化物避雷器MOA 主要由硅橡胶复合外套、芯体、接线端子、法兰等材料构成。
芯体内装有优异伏安特性的氧化锌电阻片，避雷器外套采用憎水性强的硅橡胶制成，能够保护从接触网发生的雷电涌或电路开闭引起的过电压对车辆变压器等设备绝缘的影响，具有自动恢复功能[1]。
本文在分析了国内外对于金属氧化物避雷器绝缘性能在线监测技术的现状之后，选择使用谐波分析法作为金属氧化物避雷器绝缘在线监测的总体原理，主要任务是从既有阻性电流又有容性电流的总泄漏电流中，将微弱的阻性电流分离出来，根据原理性质特点设计一种虚拟仪器技术作为本次设计的形式基础，并使用LabVIEW 开发软件实现虚拟仪器预定功能，两者结合而成的一种金属氧化物避雷器绝缘在线监测系统。
该在线监测系统的功能实现原理是利用PC 计算机软件技术，将来自于金属物避雷器的阻性泄漏电流的基波分量及3次谐波分量通过滤波作用分离出来，再依据以往的历史记录和理论支持，分析处理二者之间的比例关系，从而进一步判断出引起金属氧化物避雷器绝缘性能下降的原因，是金属氧化物避雷器阀片发生老化还是受潮，从而实现对金属氧化物避雷器运行状况和绝缘情况的监测与分析。
基于LABVIEW的泄漏电流人体阻抗计算模型
基于LABVIEW 的泄漏电流人体阻抗计算模型刘晨,沈介明(工业和信息化部电子第五研究所华东分所,江苏苏州215011)摘要:在测量泄漏电流时,通常使用人体阻抗模拟模型来模拟将通过人体的泄漏电流,泄漏电流的大小是评价电子产品性能的重要指标之一。
计量泄漏电流测试仪时要对人体阻抗模型进行检测,不同的人体阻抗网络对应不同的传输特性。
基于LABVIEW 构建了人体阻抗网络的传输特性计算模型,根据泄漏电流测量的相关标准选取了3个模拟人体阻抗网络模型对传输特性进行计算,从而验证了此计算模型的准确性,提供了一种可以快速地计算不同情况、不同类型的人体阻抗模型参数的方法,对于提高电子产品的安全性具有重要的意义。
关键词:泄漏电流;人体阻抗模型;传输特性;实验室虚拟仪器工程平台中图分类号:TP 311.56文献标志码:A文章编号:1672-5468(2021)02-0018-04doi:10.3969/j.issn.1672-5468.2021.02.004Human Impedance Calculaion Model of LeakageCurrent Based on LABVIEWLIU Chen ,SHEN Jieming(CEPREI-EAST ,Suzhou 215011,China )Abstract :In the measurement of leakage current ,the human impedance simulation model isusually used to simulate the leakage current through the human body.The size of the leakage cur ⁃rent is one of the important indicators for evaluating the performance of electronic products.Whenmeasuring the leakage current tester ,it is necessary to detect the human impedance model ,and different human impedane networks correspond to different transmission characteristics.Based on LABVIEW ,the transmission characteristic calculation model of the human impedance networks is constructed.Three human impedance network simulation models are selected to calculate the trans ⁃mission characteristics according to the relevant standards of leakage current measurement ,which verifies the accuracy of this calculation model and provides a method for quickly calculating human impedance models parameters in different situations and types ,which is of great sig ⁃nificance for improving the safety of electronic products.Keywords :leakage current ;human impedance ;transmission characteristics ;LABVIEW收稿日期:2020-06-04作者简介:刘晨(1991-),女,辽宁沈阳人,工业和信息化部电子第五研究所华东分所(中国赛宝华东实验室)工程师,硕士,主要从事电磁实验室计量检测工作。
基于LabVIEW的电压电流实时监测系统设计
基于LabVIEW的电压电流实时监测系统设计种兴静;高军伟【摘要】为了高效、便捷地进行电压、电流的监测,在LabVIEW编程软件环境下,设计一种基于USB数据采集卡的电压、电流实时监测系统.本系统通过LabVIEW 编程实现电压、电流测量控制程序,通过硬件搭建与软件编程完成系统整体的设计.实验结果证明,电压、电流监测系统可以实时、持续的运行,不仅降低了开发成本,而且测量结果精确,具有良好的实时反应性,可靠性良好.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2019(034)006【总页数】4页(P59-62)【关键词】LabVIEW;USB数据采集卡;实时监控【作者】种兴静;高军伟【作者单位】青岛大学自动化学院,青岛266071;青岛大学自动化学院,青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TP274LabVIEW 是一种灵活的编程语言，相较于C 语言或者JAVA 语言，LabVIEW 语言是一种图形化的编程语言，程序设计相对比较简单，灵活性很强，利于用户对上位机人机界面的设计。
LabVIEW 可以做运动控制、算法的仿真等，但用的最多的还是Lab-VIEW 数据采集，例如一些板卡的测试以及自动化控制类的数据采集等。
一个VI 程序包括前面板和程序面板。
前面板是用户所能看到的界面，可以实现数据显示、波形显示、数据输入等其他功能，程序面板是前面板运行的一个支持。
通过建立VI 程序来实现一系列的功能，达到用户的要求。
基于LabVIEW 数据采集的功能[1-3]，本文提出了在LabVIEW 2014 编程软件环境下，利用USB 数据采集卡进行实时的监测电压电流变化情况。
在控制器设计过程中，利用LabVIEW 2014 编程软件编写电压电流采集控制程序。
该系统可实现电压电流的准确测量，并将测量数据结果保存到数据库。
实验结果表明，该系统实时响应性良好，测量结果准确。
1 系统总体设计在USB 数据采集卡电压电流监测系统中，USB数据采集卡通过USB 接口与上位机搭建，安装驱动程序，实现上位机与USB 数据采集卡的通讯，LabVIEW 调用动态链接库函数，完成串口通讯[4]。
MOA泄漏电流测量的若干问题
2 LCD-4 的基本原理-典型补偿法
LCD‐4 是很早就被进口到中国电力行业使用的 MOA 泄漏电流测试仪，它几乎是国内测 量 MOA 泄漏电流阻性电流的标准。但长期一来关于这个仪器一直存在两个误区，一个是关 于仪器的原理，一个是使用方面的误区。下图是 LCD‐4 的原理框图[5][6]：
90
P：proportion，比例单元，衰减电路； DF：differential，微分单元，微分电路； GCA； gain control amplify 增益控制放大器； 95 DFA；difference amplify 差分放大器； I：integration 积分电路； PVD：peak voltage detector 峰值电压测量电路； M：multiply or modulate 乘法器或调制器 100 图 2 LCD‐4 的电气原理框图和单元注解 图 2 中的单元标注已进行了修改，有异议的主要是参考信号支路的前两个单元。P 在电 子或自控原理框图中通常是用于表示比例单元的，但许多文章都将其标注为光电隔离单元 [5][6]。我们知道一般的高压互感器和试验变压器的测量绕组的输出为 0~100V，而电子电路 正常输入范围为 0~10V。LCD‐4 是一种电子仪器，所以这里需要的是一个衰减器以保证正常 的信号输入， 也就是一个比例系数小于 1 的比例单元。 当然光电隔离也可以实现这个衰减功 能， 但由于这个参考信号是需要高保真的模拟量传输， 所以电磁隔离比光电隔离更容易实现 这个目标。但后面这个 DF 被标注为“差分移相器”就太不正确了，因为 DF 单元只有一个 输入端，所以只能是微分（单元）而不可能是差动。从 LCD‐4 的典型补偿法的原理来看这里 需要的是一个微分单元。其实文章[6]在文中也提及这里需要一个微分。由电路原理可知， 电容电流等于电容电压的微分。那么引入电压信号去补偿 MOA 泄漏电流中的容性分量当然 也应该对这个参考信号进行微分。微分后不仅实现了超前 90 度移相，而且参考信号中的高 次谐波分量也能与被测容性正弦分量的高次谐波分量一致起来。 也就是具有这个微分单元的 LCD‐4 测量仪是不在乎试验电源是否含有高次谐波的；或者说 MOA 试验电源的电能质量是 不会影响到 LCD‐4 测量仪对 MOA 泄漏电流阻性电流的正确测量。 从图 2 中的 GCA 单元可知 LCD‐4 是一种自动或半自动的测量仪器。GCA 周围的其它电 路单元配合 GCA 可完成微分后的补偿信号的幅值自动调节，以完整地补偿掉全电流中正弦 容性分量，最后得到完整的非正弦阻性电流波形。考虑到 LCD‐4 的研发年代，这种以 GCA
基于LabVIEW的金属氧化物避雷器在线监测系统
厶 ［ｏ ａｃ ｓ ｋｓ ａｓ ／］ ｃ ｓ ｔｏｆ＋ ｉ ｔ ｎ￣ ｌ ｎ ｉ ，
２ Ｍ ｏＡ 阻 性 电流 在 线 监 测 系统 构 成
图 １ ＭＯＡ检 测装 置 的组成 原理 图。 是 主要 有 ４大部分 组成 ：传 感器 、信 号调 理 系统 （ 括信 号 包
压 幅值 、全 电流幅 值 、总 的阻性泄 漏 电流幅值 、基 波 阻性 电流 幅值和 三 次谐波 阻性 电流 幅值 。
１ ％～ ０ ０ ２ ％左 右 ，总 泄 漏 电流 中 以容 性 电流 为 主 ， 相 ，所 以阻性 电流可 以表 示为 因此 即使造 成损耗 的 阻性 电流 变化 很大 ， 电流 也 全
没 有 多少变 化 ，故 监测 阻性 电流非 常必要 。
： ＋ ｓ （ ｇ ａ 厶 ∑ ｉｋｔ ｔ ｎ ｏ＋ ）
＝ ＋ ∑ ｓ （ ｇ ａ ｉｋｔ ｔ ｎ ｏ＋ ）
七 ＝１
＝
（ １ ） （ ２ ）
厶 ∑厶 ｓ （ ￣ ｐ ＋ ｉ ｋ ｔ Ｄ ｎ ｏ＋
七 ＝１
式 中 为 电压 的直流 分量 ； 厶为全 电流 的直流 分量 ；
为 电压 的各 次 谐波 幅值 ； 为全 电流 的各 次谐 而使 ＭＯ 阀片逐渐 老化 ；同时 ，环境影 响和 密封 Ａ 波 幅值 ；ａ为 电压 的各 次谐 波相 角 ； 为全 电流 的 ｔ 不严 ，使 ＭＯ 的 电阻片 受潮 ，泄漏 电流 增大而 加 Ａ 各 次谐 波相 角 ；ｋ Ｉ ，，ｏ 一。 ＝ ，３ － ２ ｏ ｏ 速 其劣 化 ；另外 ，泄漏 电流 中的 阻性 分量 产生有 功 由式 （ ）得 泄漏 电流 的容性 分量 ，表示 为 １ 功 耗会 使 电阻 片温 度 上升 ，严 重 时可 能形 成 热 崩
．
LabVIEW在电力系统电流控制中的应用提高电流控制精度
LabVIEW在电力系统电流控制中的应用提高电流控制精度电力系统的电流控制是保证系统运行安全稳定的关键因素之一。
准确地控制电流可以避免系统过载、短路和设备损坏，同时提高电能利用率。
随着现代科技的不断发展，越来越多的控制系统开始采用LabVIEW作为其核心控制平台，以提高电流控制的精度和效率。
本文将介绍LabVIEW在电力系统电流控制中的应用，以及其对电流控制精度的提升。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器有限公司（National Instruments）开发的图形化编程环境。
它具有简单易学、灵活可扩展、开放性强等特点，被广泛应用于各个领域的仪器控制和自动化系统。
LabVIEW提供了丰富的功能模块和工具包，可以方便地进行数据采集、信号处理、控制算法设计和图形化界面开发等工作。
二、LabVIEW在电力系统电流控制中的应用1. 数据采集与分析LabVIEW具有灵活的数据采集接口，可以方便地与各种传感器和信号源进行连接。
在电力系统中，可以通过LabVIEW采集电流传感器输出的电流信号。
同时，LabVIEW还提供了丰富的信号分析工具和算法，可以对采集到的数据进行实时监测和分析，实现对电流波形的精准控制。
2. 控制算法设计与优化LabVIEW提供了强大的控制系统设计和优化工具。
在电流控制中，可以使用LabVIEW进行控制算法的设计和仿真。
根据系统需求和控制目标，可以选择合适的控制策略，例如PID控制、模糊控制或者自适应控制。
LabVIEW支持用户自定义算法和模型，并提供了直观的图形化界面，便于用户进行参数调整和效果评估。
3. 实时控制与监测LabVIEW具有强大的实时控制和监测能力，可以实现对电流控制的实时反馈和调节。
通过将实时采集的电流数据与期望值进行比较，LabVIEW可以自动调整控制算法的输出，使电流保持在设定范围内，从而提高电流控制的精度和稳定性。
利用LabVIEW实现电气设备的智能远程监测与维护
利用LabVIEW实现电气设备的智能远程监测与维护随着科技的不断发展，电气设备的智能化已经成为现代化生活的重要组成部分。
然而，传统的电气设备监测与维护方式存在一定的局限性，比如无法实时获取设备状态、无法及时发现故障等。
为了解决这些问题，人们开始采用利用LabVIEW实现电气设备的智能远程监测与维护。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种基于图形化编程的软件开发环境，由美国国家仪器公司开发并推广使用。
其特点是可视化编程，使程序员可以通过拖拽图形化元件进行程序编写。
LabVIEW广泛应用于各种领域，包括电子、自动化和工程等。
二、LabVIEW在电气设备监测与维护中的应用1. 实时数据采集利用LabVIEW开发的监测系统可以通过传感器实时采集电气设备的各种数据，如温度、电压、电流等，将数据传输给LabVIEW，进行实时监测与分析。
采用实时数据采集可以帮助运维人员及时了解设备的运行状态，发现异常情况，并采取相应的措施。
2. 远程控制与维护利用LabVIEW可以实现对电气设备的远程控制与维护。
通过与网络通信，运维人员可以从任何地方远程接入设备监测系统，远程执行维护操作。
比如，运维人员可以通过LabVIEW远程开关设备、设置参数、进行诊断与维修等。
这样，即便不在设备所在地，也能够对设备进行及时的维护。
3. 故障预测与预警利用LabVIEW的数据分析功能，可以进行电气设备的故障预测与预警。
LabVIEW可以根据历史数据和特定的算法来分析设备的运行状况，通过比较当前的运行数据与历史数据，判断设备是否存在潜在故障风险，并及时发送预警信息给相关人员，以便及时采取维护措施，避免设备损坏。
4. 数据记录与报表生成LabVIEW可以将采集到的数据进行记录和存储，并生成相应的报表。
这对于设备的长期监测和维护非常重要。
MOA泄漏电流测量作业指导书
1、试验电源
2、避雷器阻性电流测试仪
3、试验导线及接地线若干
4、干湿温度计
操
作
步
骤
1、办理工作票后，工作负责人并向工作班成员交待工作范围、试验项目、安全注意事项、带电部位等。
2、记录环境温度和湿度。
3、按上图接线，测试线接线牢固，启动仪器，记录仪器所示电流值。
4、尽量避免相邻相的影响
技术标准
4、监护人全程在现场进行监护，不得擅自离开。
5、不得误碰其他运行设备。
6、设备及仪器应可靠接地。
7、办理第二种工作票。
8、试验过程中，发生异常应立即停止试验，查明原因后方可继续试验。
500KV设备试验作业指导书
名称
500KV MOA不停电试验
目的
检测MOA的氧化锌的工作状况
试验条件
1.天气好的情况下进行此项试验。
2.在设备运行时进行此项试验
3.试验仪器、仪表在校验期内
4.雷雨天不进行此项试验
5.至少两人一起进行此项工作，并熟悉避雷器的原理
6.试验人员具有<高压试验资格证>及<进网作业许可证>
1.全电流、阻性电流、或功率损耗与初始值比较不应有明显变化。
2.阻性电流增加到150%时应缩短测试周期。
3.阻性电流增加到200%时，应将避雷器停运检查。
安全及技术措施
1、试验前确认仪器的功能是否正常，检查测试线的绝缘应良好无破损。
2、在计数器上端夹线时小心与上方带电部位的安全距离。
3、试验中不准将接地线打开，防止避雷器失地运行。
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