CN101231332B - 全自动互感器校验仪整检系统 - Google Patents
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Abstract
Description
全自动互感器校验仪整检系统
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种全自动测试系统，特别涉及的是一种全自动互感器校验仪整检系统。
背景技术
[0002] 互感器校验仪是一种多功能双参数同时测量的仪器，目前对其进行的校定方法也 是一直在探讨的热点问题，现有的校定技术如下文献记载为例：电测与仪表总第40卷第 447期2003年第3期中记录了，辽宁省质量计量检测研究院刘庆余编写的名为《互感器校 验仪整体检定述评上》和电测与仪表总第40卷第448期2003年第4期中辽宁省质量计量 检测研究院刘庆余编写的名为《互感器校验仪整体检定述评下》，其中介绍了多种应用不同 标准比例电源如：电工式标准比例电源、电子式标准比例电源及电工\电子式标准比例电 源的互感器校验仪整体检定方法，其输出的标准电压U、标准电流I、采样电压Ux和队及采 样电流。和Iy都是通过手动方式来设定输出值，并只能用人工方式将被测互感器校验仪的 显示数据和标准比例电源的设定值进行比较计算出误差、处理误差数据；
[0003] 从文献记载来看，我们清楚发现，对于校验所述的互感器校验仪而言，标准电压U、 标准电流I、采样电压Ux和Uy及采样电流Ix和Iy是必须的，而且事实上采样电压Ux和Uy 及采样电流。和Iy是要进行求差运算的，这种理论是选在校验方式的基础；但是上述现有 的校验方式造成了由于人工方式的处理使检定工作量大、效率低、时间长并且容易出错等 弊端。
[0004] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得本创作。 发明内容
[0005] 本发明的目的在于，提供一种全自动互感器校验仪整检系统，用以克服上述缺陷。
[0006] 为实现上述缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种全自动互感器校验仪整 检系统，其包括：
[0007] 一通讯转接卡；
[0008] 一互感器校验仪整检装置，其与所述的互感器校验仪的采样端口相连接，用以产 生多组校验信号，传输给指定的互感器校验仪；
[0009] 一计算机，其内部预设有校检程序，并通过所述的通讯转接卡分别与所述的互感 器校验仪整检装置以及所述的互感器校验仪数据端口相连接，控制整个校验过程；
[0010] 其中，所述的计算机自动指定被测互感器校验仪，并控制所述的互感器校验仪整 检装置输出指定的校验信号；
[0011] 最终将所述互感器校验仪输出的校验处理数据与所述的计算机内部预设的数据 进行比较，判断所述的互感器校验仪是否合格。
[0012] 较佳的，所述的互感器校验仪至少为两台；
[0013] 较佳的，所述的互感器校验仪整检装置包括：[0014] 一标准比例电源，用以产生多组校验信号，所述的校验信号包括：标准电压信号、 标准电流信号、采样电压信号以及采样电流信号；
[0015] 一输出接口，与所述的互感器校验仪的采样端口相连接，用以输出校验信号；
[0016] 以及一输出接口控制电路，用以控制所述的输出接口向指定的互感器校验仪发送 校验信号的；
[0017] 较佳的，所述的标准比例电源包括：一标准信号发生单元，其用以提供稳定的初始
信号；
[0018] 一次处理单元，其用以将所述的初始信号进行信号放大和功率放大，转换为一次
信号；
[0019] 一标准信号产生单元，其接收所述的一次信号，转换为标准电压信号和标准电流 信号输出；
[0020] 二次处理单元，其用以将所述的一次信号依次进行移相、信号放大处理，转换为一 移相信号；
[0021] 一采样信号产生单元，其将所述的移相信号与所述的一次信号进行求差运算，转 换为采样电压信号和采样电流信号输出；
[0022] 一控制单元，其通过所述的通讯转接卡与所述的计算机相连接，用以控制各单元 的时序动作，以及增益控制输出信号强弱；
[0023] 较佳的，所述的标准信号发生单元包括：一存储器，其在物理地址中存储有按正弦 结构排列的数据；
[0024] 一可编程逻辑控件其通过地址线与所述的存储器相连接，以一定频率的扫描所述 的存储器的物理地址，输出对应正弦数字量；
[0025] 一第一数字/模拟转换器通过一数据线与所述的存储器相连接，将所述的数字量 转换为模拟量；
[0026] 还包括：一平滑滤波电路，其与所述的数字/模拟转换器输出端相连接，产生所述 的初始信号；
[0027] 较佳的，所述的一次处理单元包括：一第二数字/模拟转换器以及与其串联的第 一信号放大器和第一功率放大器，将所述的初始信号转换为所述的一次信号输出；
[0028] 较佳的，所述的标准信号产生单元包括：一第一继电器，其公共端接收所述的一次 信号；
[0029] 一第一电压互感器，其与所述的第一继电器的常闭端相连接，从而输出所述的标 准的电压信号；
[0030] 一第一电压/电流转换电路，其与所述的第一继电器的常开端相连接，用以在导 通时输出与所述的一次信号成比例的电流信号；
[0031] 一第一电流互感器，其与所述的第一电压/电流转换电路相连接，输出所述的标 准电流信号，其中，所述的第一电流互感器的一次侧连接有一串联的电阻和电容；
[0032] 较佳的，所述的二次处理单元包括：
[0033] 一移相电路，其接收所述的一次信号，进行正交处理，输出与所述的一次信号相位 相差90度的移相信号；
[0034] 一第三数字/模拟转换器以及与其串联的第二信号放大器、一第四数字/模拟转换器以及与其串联的第三信号放大器分别获取所述的移相信号，并进行转换和信号放大处 理；
[0035] 较佳的，所述的采样信号产生单元包括：
[0036] 一次信号处理电路，其包括：一第五数字/模拟转换器以及与其串联的第四信号 放大器、一第六数字/模拟转换器以及与其串联的第五信号放大器分别获取与所述的一次 信号，并进行转换和信号放大处理；
[0037] —第二功率放大器，其分别与所述的第四信号放大器、第五信号放大器、第二信号 放大器以及第三信号放大器分相连接，用以结合同相信号和移相信号进行求差运算，获得
差信号；
[0038] 一第二继电器，其公共端接收所述的差信号；
[0039] 一第二电压互感器，其与所述的第二继电器的常闭端相连接，从而输出所述的采 样电压信号；
[0040] 一第二电压/电流转换电路，其与所述的第二继电器的常开端相连接，用以在导 通时输出与所述的差信号成比例的电流信号；
[0041] 一第二电流互感器，其与所述的第二电压/电流转换电路相连接，输出所述的采 样电流信号，其中，所述的第二电流互感器的一次侧连接有一串联的电阻和电容；
[0042] 较佳的，所述的控制单元为一微处理器，用以控制断路器的常开、常闭状态的切 换；并控制所述的第二、第三、第四、第五以及第六数字/模拟转换器的增益控制电平调节 输出信号的强度。
[0043] 与现有技术比较本发明的有益效果在于，由标准比例电源部分的微处理器按照预 先设置自动调节生成标准的工作电压、工作电流、采样电压及采样电流供被检校验仪测量， 由计算机将标准比例电源和被测校验仪传来的两组数据进行比对得出误差并进行数据处 理，最后自动生成检定结构，检定过程能在很短时间内自动完成，大大降低了劳动强度节省 了大量时间。
附图说明
[0044] 图IA为本发明全自动互感器校验仪整检系统跳线方式一的结构示意图；
[0045] 图IB为本发明全自动互感器校验仪整检系统跳线方式一的结构示意图；
[0046] 图IC为本发明全自动互感器校验仪整检系统跳线方式一的结构示意图；
[0047] 图ID为本发明全自动互感器校验仪整检系统跳线方式一的结构示意图；
[0048] 图2为本发明全自动互感器校验仪整检系统中互感器校验仪整检装置结构示意 图；
[0049] 图3为本发明全自动互感器校验仪整检系统中互感器校验仪整检装置的标准比 例电源结构示意图。
具体实施方式
[0050] 以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0051] 请参阅图1A、图1B、图1C、图ID所示，其分别为本发明全自动互感器校验仪整检系统四种跳线方式的结构示意图，分别用以对互感器校验仪4进行电流互感、电压互感、阻抗以及导纳的测试，从图中明确可以获得本系统的结构，其包括：一通讯转接卡2，作为本发明各装置之间进行数据交互传输的设备，其可以采用485总线或是CAN总线方式；一互感 器校验仪整检装置3，其与所述的互感器校验仪4的采样端口相连接，用以产生多组校验信 号，传输给指定的互感器校验仪4，所述的信号包括：标准电压信号U、标准电流信号I、采样 电压信号AU以及采样电流信号△ I ；为了体现本发明的高效性，与所述的互感器校验仪整 检装置3相连的互感器校验仪4可以为多台；
[0052] 一计算机1，其是本发明进行控制的核心设备，其内部预设有校检程序，并通过所 述的通讯转接卡2分别与所述的互感器校验仪整检装置3以及所述的互感器校验仪4数据 端口相连接，控制整个校验过程；其中，所述的计算机1在上述检定过程中，对于命令和数 据传输过程中加入标识字段以识别被传输对象，从而自动指定被测互感器校验仪4，并控制 所述的互感器校验仪整检装置3输出指定的校验信号（具有多个检测点）；最终将所述互 感器校验仪4输出的校验处理数据与所述的计算机1内部预设的数据进行比较，判断所述 的互感器校验仪4是否合格。
[0053] 请参阅图2所示，其为本发明全自动互感器校验仪整检系统中互感器校验仪整检 装置结构示意图，所述的互感器校验仪整检装置3包括：
[0054] 一标准比例电源31，收到来自计算机的控制命令，能够产生多组校验信号，所述 的校验信号包括：标准电压信号U、标准电流信号I、采样电压信号Δυ以及采样电流信号 ΔΙ ；
[0055] 一输出接口 33，可以与多个所述的互感器校验仪4的采样端口相连接，用以输出 校验信号；以及一输出接口控制电路32，用以控制所述的输出接口 33向多个所述的互感器 校验仪4中指定的互感器校验仪4发送校验信号。
[0056] 因此对于互感器校验仪整检装置3而言，所述的标准比例电源31为其核心元件， 为此请参阅图3所示，其为本发明全自动互感器校验仪整检系统中互感器校验仪整检装置 的标准比例电源结构示意图；所述的标准比例电源31包括：一标准信号发生单元315，其用 以提供稳定的初始信号，其中，所述的标准信号发生单元315包括：一存储器ROM，其在物理 地址中存储有按正弦结构排列的数据；一可编程逻辑控件CPLD其通过地址线与所述的存 储器ROM相连接，以一定频率的扫描所述的存储器ROM的物理地址，输出对应正弦数字量； 一第一数字/模拟转换器D/A通过一数据线与所述的存储器ROM相连接，将所述的数字量 转换为模拟量；以及一平滑滤波电路，其与所述的第一数字/模拟转换器D/A输出端相连 接，产生所述的初始信号；
[0057] 一次处理单元，其用以将所述的初始信号进行信号放大和功率放大，转换为一次 信号，其中，所述的一次处理单元包括：一第二数字/模拟转换器I以及与其串联的第一信 号放大器317和第一功率放大器318，将所述的初始信号转换为所述的一次信号输出；
[0058] 一标准信号产生单元，其接收所述的一次信号，转换为标准电压信号和标准电流 信号输出，其中，所述的标准信号产生单元包括：一第一继电器3112，其公共端接收所述的 一次信号；一第一电压互感器3113，其与所述的第一继电器3112的常闭端相连接，从而输 出所述的标准的电压信号；一第一电压/电流转换电路3110，其与所述的第一继电器3112 的常开端相连接，用以在导通时输出与所述的一次信号成比例的电流信号；一第一电流互 感器3114，其与所述的第一电压/电流转换电路3110相连接，输出所述的标准电流信号I，其中，所述的第一电流互感器3114的一次侧连接有一串联的电阻和电容；
[0059] 二次处理单元，其用以将所述的一次信号依次进行移相、信号放大处理，转换为一 移相信号，其中，所述的二次处理单元包括：一移相电路319，其接收所述的一次信号，进行 正交处理，输出与所述的一次信号相位相差90度的移相信号；一第三数字/模拟转换器IV 以及与其串联的第二信号放大器K3、一第四数字/模拟转换器V以及与其串联的第三信号 放大器K4分别获取所述的移相信号，并进行转换和信号放大处理； [0060] 一采样信号产生单元，其将所述的移相信号与所述的一次信号进行求差运算，转 换为采样电压信号和采样电流信号输出，其中，所述的采样信号产生单元包括：一次信号处 理电路，其包括：一第五数字/模拟转换器II以及与其串联的第四信号放大器K1、一第六 数字/模拟转换器III以及与其串联的第五信号放大器K2分别获取与所述的一次信号， 并进行转换和信号放大处理；一第二功率放大器316，其分别与所述的第四信号放大器K1、 第五信号放大器K2、第二信号放大器K3以及第三信号放大器K4分相连接，用以结合同相 信号和移相信号进行求差运算，获得差信号；一第二继电器311，其公共端接收所述的差信 号；一第二电压互感器3115，其与所述的第二继电器311的常闭端相连接，从而输出所述的 采样电压信号；一第二电压/电流转换电路3117，其与所述的第二继电器311的常开端相 连接，用以在导通时输出与所述的差信号成比例的电流信号；一第二电流互感器3116，其 与所述的第二电压/电流转换电路3117相连接，输出所述的采样电流信号，其中，所述的第 二电流互感器3116的一次侧连接有一串联的电阻和电容；
[0061 ] 一控制单元，其通过所述的通讯转接卡2与所述的计算机1相连接，用以控制各单 元的时序动作，以及增益控制输出信号强弱，其可以为微处理器3111也可以是嵌入式系统 等具有控制逻辑处理功能的设备，从而可以控制第一断路器3112以及第二断路器311的 常开、常闭状态的切换；并控制所述的第二、第三、第四、第五以及第六数字/模拟转换器I、 II、III、IV、V的增益控制电平调节输出信号的强度。
[0062] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性 的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变， 修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
- 一种全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于：其包括：一通讯转接卡；一互感器校验仪整检装置，其与所述的互感器校验仪的采样端口相连接，用以产生多组校验信号，传输给指定的互感器校验仪；一计算机，其内部预设有校检程序，并通过所述的通讯转接卡分别与所述的互感器校验仪整检装置以及所述的互感器校验仪数据端口相连接，控制整个校验过程；其中，所述的计算机自动指定被测互感器校验仪，并控制所述的互感器校验仪整检装置输出指定的校验信号；最终将所述互感器校验仪输出的校验处理数据与所述的计算机内部预设的数据进行比较，判断所述的互感器校验仪是否合格。
- 2.根据权利要求1所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的互感器 校验仪至少为两台。
- 3.根据权利要求1所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的互感器 校验仪整检装置包括：一标准比例电源，用以产生多组校验信号，所述的校验信号包括：标准电压信号、标准 电流信号、采样电压信号以及采样电流信号；一输出接口，与所述的互感器校验仪的采样端口相连接，用以输出校验信号； 以及一输出接口控制电路，用以控制所述的输出接口向指定的互感器校验仪发送校验 信号的。
- 4.根据权利要求3所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的标准比 例电源包括：一标准信号发生单元，其用以提供稳定的初始信号；一次处理单元，其用以将所述的初始信号进行信号放大和功率放大，转换为一次信号；一标准信号产生单元，其接收所述的一次信号，转换为标准电压信号和标准电流信号 输出；二次处理单元，其用以将所述的一次信号依次进行移相、信号放大处理，转换为一移相 信号；一采样信号产生单元，其将所述的移相信号与所述的一次信号进行求差运算，转换为 采样电压信号和采样电流信号输出；一控制单元，其通过所述的通讯转接卡与所述的计算机相连接，用以控制各单元的时 序动作，以及增益控制输出信号强弱。
- 5.根据权利要求4所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的标准信 号发生单元包括：一存储器，其在物理地址中存储有按正弦结构排列的数据；一可编程逻辑控件其通过地址线与所述的存储器相连接，以一定频率的扫描所述的存 储器的物理地址，输出对应正弦数字量；一第一数字/模拟转换器通过一数据线与所述的存储器相连接，将所述的数字量转换 为模拟量；还包括：一平滑滤波电路，其与所述的数字/模拟转换器输出端相连接，产生所述的初 始信号。
- 6.根据权利要求5所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的一次处 理单元包括：一第二数字/模拟转换器以及与其串联的第一信号放大器和第一功率放大 器，将所述的初始信号转换为所述的一次信号输出。
- 7.根据权利要求6所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的标准信 号产生单元包括：一第一继电器，其公共端接收所述的一次信号；一第一电压互感器，其与所述的第一继电器的常闭端相连接，从而输出所述的标准的 电压信号；一第一电压/电流转换电路，其与所述的第一继电器的常开端相连接，用以在导通时 输出与所述的一次信号成比例的电流信号；一第一电流互感器，其与所述的第一电压/电流转换电路相连接，输出所述的标准电 流信号，其中，所述的第一电流互感器的一次侧连接有一串联的电阻和电容。
- 8.根据权利要求7所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的二次处 理单元包括：一移相电路，其接收所述的一次信号，进行正交处理，输出与所述的一次信号相位相差 90度的移相信号；一第三数字/模拟转换器以及与其串联的一第二信号放大器、一第四数字/模拟转换 器以及与其串联的一第三信号放大器分别获取所述的移相信号，并进行转换和信号放大处理。
- 9.根据权利要求8所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的采样信 号产生单元包括：一次信号处理电路，其包括：一第五数字/模拟转换器以及与其串联的第四信号放大 器、一第六数字/模拟转换器以及与其串联的第五信号放大器分别获取与所述的一次信 号，并进行转换和信号放大处理；一第二功率放大器，其分别与所述的第四信号放大器、第五信号放大器、第二信号放大 器以及第三信号放大器分相连接，用以结合同相信号和移相信号进行求差运算，获得差信 号；一第二继电器，其公共端接收所述的差信号；一第二电压互感器，其与所述的第二继电器的常闭端相连接，从而输出所述的采样电 压信号；一第二电压/电流转换电路，其与所述的第二继电器的常开端相连接，用以在导通时 输出与所述的差信号成比例的电流信号；一第二电流互感器，其与所述的第二电压/电流转换电路相连接，输出所述的采样电 流信号，其中，所述的第二电流互感器的一次侧连接有一串联的电阻和电容。
- 10.根据权利要求9所述的全自动互感器校验仪整检系统，其特征在于，所述的控制 单元为一微处理器，用以控制断路器的常开、常闭状态的切换；并控制所述的第二、第三、第 四、第五以及第六数字/模拟转换器的增益控制电平调节输出信号的强度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| C06 | Publication | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20100719 Address after: 430074 Hubei Province, Wuhan city Hongshan District Luoyu Road No. 143 Applicant after: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Co-applicant after: State Grid Electric Power Research Insititute Address before: Wuhan City, Hubei province 430074 Luoyu Road No. 143 Applicant before: Wuhan Whvri Observation and Control Scientific Co., Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 430074 NO.143, LUOYU ROAD, WUHAN CITY, HUBEI PROVINCE TO: 430074 NO.143, LUOYU ROAD, HONGSHAN DISTRICT, WUHAN CITY, HUBEI PROVINCE |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE GRID ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE Owner name: WUHAN NARI CO., LTD. OF STATE GRID ELECTRIC POWER Free format text: FORMER OWNER: WUHAN WHVRI OBSERVATION AND CONTROL SCIENTIFIC CO., LTD. Effective date: 20100719 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160629 Address after: 430074 Hubei Province, Wuhan city Hongshan District Luoyu Road No. 143 Patentee after: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Address before: 430074 Hubei Province, Wuhan city Hongshan District Luoyu Road No. 143 Patentee before: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Patentee before: State Grid Electric Power Research Insititute |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model |