CN103308879A

CN103308879A - 一种750kV变电站互感器现场无线校验仪

Info

Publication number: CN103308879A
Application number: CN2013102181153A
Authority: CN
Inventors: 徐和平; 高敬更; 赵屹涛; 闫宪峰; 黄葆文; 陈欣; 黄建军; 乔立凤; 杨春光; 王磊
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Gansu Electric Power Co Ltd; Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd; Shanxi Institute of Mechanical and Electrical Engineering
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Gansu Electric Power Co Ltd; Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd; Shanxi Institute of Mechanical and Electrical Engineering
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明公开了一种750kV变电站互感器现场无线校验仪，包括无线连接、且具有同步信号的主机和副机；所述主机，用于调理、采集和A/D转换标准互感器的二次信号，向副机发送同步信号；以及，基于A/D转换所得标准互感器的数字信号和副机无线传输的被试互感器的数字信号，进行数据运算处理，得到二者比较后的比较值和相位差，并进行显示；所述副机，用于调理、采集和A/D转换被试互感器的二次信号，并在收到主机发送的同步信号后，将A/D转换后的被试互感器的数字信号无线传输至主机。该750kV变电站互感器现场无线校验仪，可以克服现有技术中受环境影响大、故障率高和误差大等缺陷，以实现受环境影响小、可靠性高和误差小的优点。

Description

一种 750kV 变电站互感器现场无线校验仪

技术领域

本发明涉及变电站互感器误差检测技术领域，具体地，涉及一种750kV变电站互感器现场无线校验仪。

背景技术

目前750KV变电站互感器误差的检定一般是由互感器校验仪与标准互感器，负荷箱，大容量电源共同组成一套互感器校验装置采用比较测差法原理来检定，检定时需要同变比的标准电流（/电压）互感器、升流（/压）器、电流（/电压）负荷箱以及一次连接导线和二次连接导线，由电源给定标准互感器一次侧和被试互感器一次侧相同的量，标准互感器二次侧和被试互感器二次侧进行比较，得到二者的二次电流（/压）之差，由互感器校验仪测出被试互感器误差。标准互感器比被试互感器一般高两个精度等级。

但是在750KV变电站现场检定时，由于现场环境较恶劣，会出现接线不当、接线复杂、需重复检查的情况，而且现场表面情况会导致导线破损，造成传输信号失真，影响误差数据，若标准互感器与被试互感器空间距离远，需要更长的二次导线，引入二次压降附加误差，从而导致互感器误差数据失真。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在受环境影响大、故障率高和误差大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种750kV变电站互感器现场无线校验仪，以实现受环境影响小、可靠性高和误差小的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种750kV变电站互感器现场无线校验仪，包括无线连接、且具有同步信号的主机和副机；其中：

所述主机，用于调理、采集和A/D转换标准互感器的二次信号，向副机发送同步信号；以及，基于A/D转换所得标准互感器的数字信号和副机无线传输的被试互感器的数字信号，进行数据运算处理，得到二者比较后的比较值和相位差，并进行显示；

所述副机，用于调理、采集和A/D转换被试互感器的二次信号，并在收到主机发送的同步信号后，将A/D转换后的被试互感器的数字信号无线传输至主机。

进一步地，所述主机，包括依次与标准互感器连接的主机信号调理单元、主机数据采集单元、主机数据运算处理单元和主机无线通信单元，连接在所述主机数据采集单元和副机之间的同步时钟单元，以及与所述主机数据运算处理单元和/或主机无线通信单元连接的显示单元。

进一步地，所述主机数据采集单元，包括依次连接在所述主机信号调理单元与主机数据运算处理单元之间的主机数据采集器和第一标准A/D单元；所述第一标准A/D单元与同步时钟单元连接。

进一步地，所述同步时钟单元，包括能够产生秒脉冲时钟信号的GPS接收装置。

进一步地，所述主机数据运算处理单元，包括依次连接在所述主机数据采集单元与主机无线通信单元和/或显示单元之间的傅里叶变换模块、加窗插值计算模块、比较模块、以及比值差和相位差计算模块。

进一步地，所述显示单元，包括液晶显示屏。

进一步地，包括依次连接在被试互感器与主机之间的副机信号调理单元、副机数据采集单元、副机数据运算处理单元和副机无线通信单元，所述副机数据采集单元与主机连接。

进一步地，所述副机数据采集单元，包括依次连接在所述副机信号调理单元与副机数据运算处理单元之间的副机数据采集器和第二标准A/D单元；所述第二标准A/D单元与主机连接。

进一步地，所述主机数据运算处理单元，包括依次连接在所述副机数据采集单元与副机无线通信单元之间的傅里叶变换模块、加窗插值计算模块和数据发送模块。

本发明各实施例的750kV变电站互感器现场无线校验仪，由于包括无线连接、且具有同步信号的主机和副机；主机，用于调理、采集和A/D转换标准互感器的二次信号，向副机发送同步信号；以及，基于A/D转换所得标准互感器的数字信号和副机无线传输的被试互感器的数字信号，进行数据运算处理，得到二者比较后的比较值和相位差，并进行显示；副机，用于调理、采集和A/D转换被试互感器的二次信号，并在收到主机发送的同步信号后，将A/D转换后的被试互感器的数字信号无线传输至主机；可以在750KV变电站进行互感器误差检定时，无需太多的二次导线，方便接线；从而可以克服现有技术中受环境影响大、故障率高和误差大的缺陷，以实现受环境影响小、可靠性高和误差小的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明750kV变电站互感器现场无线校验仪的工作原理示意图；

图2为本发明实施例一中校验被试电流互感器系统的工作原理示意图；

图3为本发明实施例二中校验被试电压互感器系统的工作原理示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-主机；101-主机信号调理单元；102-第一标准A/D单元；103-主机数据运算处理单元；104-主机无线通信单元；105-显示单元；2-副机；201-副机信号调理单元；202-第二标准A/D单元；203-副机数据运算处理单元；204-副机无线通信单元；301-主机同步时钟单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图1-图3所示，提供了一种750kV变电站互感器现场无线校验仪，使得在750KV变电站进行互感器误差检定时，无需太多的二次导线，方便接线；还可以分别测试标准互感器和被试互感器的信号，减少接线的错误率，解决因标准互感器和被试互感器空间距离远时，相互的连接导线太长而带来的测试误差，减轻工作人员的劳动强度，提高工作效率，保证实验设备和人员的安全。

参见图1，本发明实施例的750kV变电站互感器现场无线校验仪，由主机（如主机1）和副机（如副机2）两部分组成，内部集成有信号调理单元、数据采集单元、无线通信单元、同步时钟单元、数据运算处理单元和显示单元。主机调理、采集和转换标准互感器的二次信号，副机调理、采集和转换被试互感器的二次信号，经同步时钟单元发出同步信号后，副机的信号通过无线通信传递至主机，经主机的数据运算处理，得到两个信号比较后的比值差和相位差。

其中，主机包括：信号调理单元（如主机信号调理单元101），对标准互感器二次信号进行调理，得到反映标准互感器二次量值的标准小电压信号，输入为标准互感器二次信号，输出为反映标准互感器二次量值的标准小电压信号；数据采集单元（包含第一标准A/D单元102），将标准互感器二次信号的模拟量经A/D转换成数字量，输入为信号调理单元的标准小电压信号，输出为反映标准互感器二次量值的数字信号；无线通信单元（如主机无线通信单元104），对主机和副机的信号进行双工通信，即将主机的时钟信号通过无线方式传输给副机，而将副机的被试互感器信号传输至主机；同步时钟单元（如同步时钟单元301），由GPS接收装置产生秒脉冲时钟信号，用以同步主机和副机的A/D转换；数据运算处理单元（如主机数据运算处理单元103），对数据采集单元传输的数据依傅里叶变换和加窗插值算法进行处理，与被试互感器二次信号进行比较，算出被试互感器相对于标准互感器的比值差和相位差；显示单元（如显示单元105），显示同步时钟信号的波形图和标准互感器二次、被试互感器二次的基波波形图，同时实时显示被试互感器在某一额定电流点的ƒ（%），δ（´），In（%）（或Un（%））值。

副机包括：信号调理单元（如副机信号调理单元201），对被试互感器二次信号进行调理，得到反映被试互感器二次量值的标准小电压信号，输入为被试互感器二次信号，输出为反映被试互感器二次量值的标准小电压信号；数据采集单元（包含第二标准A/D单元202），将被试互感器二次的模拟量信号经A/D转换成数字量，输入为信号调理单元的标准小电压信号，输出为反映被试互感器二次量值的数字信号；无线通信单元（如副机无线通信单元204），接收主机发出的同步时钟信号，发送被试互感器二次信号给主机；数据运算处理单元（如副机数据运算处理单元203），对数据采集单元传输的数据依傅里叶变换和加窗插值算法进行处理，把处理后的数据发送至主机进行比较。

下面分别参见图2和图3，对本发明实施例进行具体说明。

实施例一

参见图2，本实施例的750kV变电站互感器现场无线校验仪，测试被试电流互感器误差的操作，包括以下步骤：

⑴交流220V电源接调压器T1的输入端，调压器T1的输出端接升流器SL的输入端，升流器SL输出端接标准电流互感器CT0和被试电流互感器CTX的一次侧，形成闭环，标准电流互感器CT0和被试电流互感器CTX极性端顺序连接。

⑵将标准电流互感器CT0的二次端接入主机1的CT端子，将被试电流互感器CTX的二次端接入本发明副机2的CT端子。

⑶打开主机1和副机2的电源开关，运行本发明实施例750kV变电站互感器现场无线校验仪的专用软件HZD1-W，输入被试电流互感器CTX的参数：一次电流、二次电流、额定负荷、下限负荷、功率因数、精度等级、出厂编号，参数录入完毕，点击测试，调节调压器T1使测试点覆盖规程要求的所有点，将误差数据填入表格。

上述主机1和副机2的工作流程，进一步包括：

⑴调节调压器T1、升流器SL提供给标准电流互感器CT0和被试电流互感器CTX，使其一次电流达到额定值。

⑵标准电流互感器CT0二次获得二次感应电流输入主机信号调理单元101，主机信号调理单元101调理二次信号转换成标准小电压模拟信号，小电压信号经第一标准A/D单元102转换成数字量输入主机数据运算处理单元103，同时被试电流互感器CTX二次感应电流输入副机的信号调理单元201，副机信号调理单元201调理二次信号，转换成标准小电压模拟信号，小电压信号经第二标准A/D单元202转换成数字量输入副机数据运算处理单元203。

⑶主机同步时钟单元301在一次电流达额定值时，发送同步秒脉冲至主机1和副机2的第一标准A/D单元102和第二标准A/D单元202，在这一时刻抓取标准电流互感器CT0和被检电流互感器CTX二次信号的数据，副机2通过副机无线通信单元204，将数据传输至主机1，主机1获取副机2数据后，将两个数据通过傅里叶变换和加窗插值算法，计算得到该额定值的误差数据，同时主机显示单元显示标准电流互感器CT0和被检电流互感器CTX的波形曲线图和误差数据。

实施例二

本发明测试被试电压互感器误差包括以下步骤，示意图见图3：

⑴交流220V电源接调压器T1的输入端，调压器T1的输出端接升压器SY的输入端，升压器SY输出高压端接标准电压互感器PT0和被试电压互感器PTX一次侧高压端，升压器SY输出低压端接标准电压互感器PT0和被试电压互感器PTX一次侧低压端，并接地。

⑵将标准电压互感器PT0的二次端接入主机1的PT端子，将被试电压互感器PTX的二次端接入副机2的PT端子。

⑶打开主机1和副机2的电源开关，运行本发明的专用软件HZD1-W，输入被试电压互感器PTX的参数：一次电压、二次电压、额定负荷、下限负荷、功率因数、精度等级、出厂编号，参数录入完毕，点击测试，调节调压器T1使测试点覆盖规定规程要求的所有点，将误差数据填入表格。

上述主机1和副机2的工作流程，进一步包括：

⑴调节调压器T1、升压器PL提供给标准电压互感器PT0和被试电压互感器PTX，使其一次电压达到额定值。

⑵标准电压互感器PT0二次获得二次感应电压输入主机信号调理单元101，主机信号调理单元101调理二次信号转换成标准小电压模拟信号，小电压信号经第一标准A/D单元102转换成数字量输入主机数据运算处理单元103，同时被试电压互感器PTX二次感应电压输入副机信号调理单元201，副机信号调理单元201调理二次信号，转换成标准小电压模拟信号，小电压信号经第二标准A/D单元202转换成数字量输入副机数据运算处理单元203。

⑶主机同步时钟单元301在一次电压达额定值时，发送同步秒脉冲至主机1和副机2的第一标准A/D单元102和第二标准A/D单元202在这一时刻抓取标准电压互感器PT0和被检电压互感器PTX二次信号的数据，副机2通过副机无线通信单元204将数据传输至主机1，主机1通过主机无线通信单元104获取副机2数据后，将两个数据通过傅里叶变换和加窗插值算法，计算得到该额定值的误差数据，同时主机显示单元显示标准电压互感器PT0和被检电压互感器PTX的波形曲线图和误差数据。

综上所述，本发明上述各实施例的750kV变电站互感器现场无线校验仪，主要采用同步时钟单元（对时钟信号的精度要求在1±10ns）、信号调理单元（要求调理信号的误差精度大于0.02级）、以及数据采集单元（要求A/D转换精度大于0.01级），可以直观显示标准互感器和被试互感器实时波形图，可以直观看出二者的吻合度，还可以直观判断在测试过程中是否有“极性反”、“变比错”、“二次开路”等情况，直接反映接线对错；可以精确测量被试互感器相对于标准互感器的误差；主机副机分开使用，方便标准互感器和被试互感器分别接线，提高工作效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，包括无线连接、且具有同步信号的主机和副机；其中：

2.根据权利要求1所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述主机，包括依次与标准互感器连接的主机信号调理单元、主机数据采集单元、主机数据运算处理单元和主机无线通信单元，连接在所述主机数据采集单元和副机之间的同步时钟单元，以及与所述主机数据运算处理单元和/或主机无线通信单元连接的显示单元。

3.根据权利要求2所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述主机数据采集单元，包括依次连接在所述主机信号调理单元与主机数据运算处理单元之间的主机数据采集器和第一标准A/D单元；所述第一标准A/D单元与同步时钟单元连接。

4.根据权利要求2所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述同步时钟单元，包括能够产生秒脉冲时钟信号的GPS接收装置。

5.根据权利要求2所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述主机数据运算处理单元，包括依次连接在所述主机数据采集单元与主机无线通信单元和/或显示单元之间的傅里叶变换模块、加窗插值计算模块、比较模块、以及比值差和相位差计算模块。

6.根据权利要求2所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述显示单元，包括液晶显示屏。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，包括依次连接在被试互感器与主机之间的副机信号调理单元、副机数据采集单元、副机数据运算处理单元和副机无线通信单元，所述副机数据采集单元与主机连接。

8.根据权利要求7所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述副机数据采集单元，包括依次连接在所述副机信号调理单元与副机数据运算处理单元之间的副机数据采集器和第二标准A/D单元；所述第二标准A/D单元与主机连接。

9.根据权利要求7所述的750kV变电站互感器现场无线校验仪，其特征在于，所述主机数据运算处理单元，包括依次连接在所述副机数据采集单元与副机无线通信单元之间的傅里叶变换模块、加窗插值计算模块和数据发送模块。