CN103698730A - 一种交直流双电源的电流互感器校验系统 - Google Patents

一种交直流双电源的电流互感器校验系统 Download PDF

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沈晓峰
陆敏安
许震欢
傅铭
黄强
徐萍
周亮
孙毅
张红燕
吴继健
陆怡
许婧琦
方祺
沈超
陈耀高
林玉涵
武坤
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Abstract

本发明公开了一种交直流双电源的电流互感器校验系统,包括交直流供电单元、人机交互单元、数据处理单元、测试信号输出单元、二次信号采集单元和一次信号采集单元,其中:所述交直流供电单元输入直流电源或者交流电源,输出直流供电电源;所述人机交互单元连接所述数据处理单元;所述数据处理单元用于执行测试命令和处理测试数据;所述测试信号输出单元向电流互感器的二次绕组施加测试信号;所述二次信号采集单元连接电流互感器的二次绕组而采集二次信号;所述一次信号采集单元连接电流互感器的一次绕组而采集一次信号。本发明便携性强、工作效率高、抗干扰能力强、安全性好,能有效进行电流互感器的变比、误差及相关参数的测试。

Description

一种交直流双电源的电流互感器校验系统
技术领域
本发明涉及一种电流互感器校验系统,尤其涉及一种采用交直流双电源供电的电流互感器校验系统。
背景技术
目前,采用升电流方式测量电流互感器误差的方法主要有两种:
一、比较测差法,采用该方法测量时,需要校验仪、标准电流互感器、升流源以及负载箱等设备。现场测量时,通过手动方式在标准电流互感器和被测电流互感器的一次绕组施加相同电流,然后测量出被测电流互感器与标准电流互感器二次差值信号,对差值信号进行运算,得出比差和角差。
二、负荷仿真法,与比较测差法需求测试设备一样,其基本原理与比较测差一致,但在测量时通过在小电流点增大二次负荷方式仿真大电流点的工作状态,达到升小电流测量大电流点误差的目的。
以上两种方法在现场使用实际使用中存在测试设备多、接线复杂、体积庞大笨重运输困难等缺点,特别对于安装在GIS内的电流互感器,由于其一次回路的阻抗大,使用以上两方法测量时,无功分量消耗非常大,因此升额定电流非常困难,功耗大,只能采用大容量交流电源供电工作,对无交流电源的现场根本无法工作。因此,如何解决这些问题,成为本申请人努力的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携性强、工作效率高、抗干扰能力强、安全性好和采用交直流供电的电流互感器校验系统,能有效进行电流互感器的变比、误差及相关参数的测试。
实现上述目的的技术方案是:
一种交直流双电源的电流互感器校验系统,外接电流互感器,包括交直流供电单元、人机交互单元、数据处理单元、测试信号输出单元、二次信号采集单元和一次信号采集单元,其中:
所述交直流供电单元输入直流电源或者交流电源,输出直流供电电源供给所述人机交互单元、数据处理单元、测试信号输出单元、二次信号采集单元和一次信号采集单元;
所述人机交互单元连接所述数据处理单元,用于发出测试命令和显示数据处理结果;
所述数据处理单元一方面执行测试命令,发出控制信号;另一方面处理测试数据,上传数据处理结果;
所述测试信号输出单元接收所述数据处理单元发出的控制信号,向所述电流互感器的二次绕组施加测试信号;
所述二次信号采集单元连接所述电流互感器的二次绕组而采集二次信号,并传给所述数据处理单元;
所述一次信号采集单元连接所述电流互感器的一次绕组而采集一次信号,并传给所述数据处理单元。
上述的交直流双电源的电流互感器校验系统,其中,所述二次信号为所述电流互感器二次绕组的端子电压和流过二次绕组的电流;所述一次信号为所述电流互感器一次绕组的端子电压。
上述的交直流双电源的电流互感器校验系统,其中,所述交直流供电单元输入100~250V交流电源或11.5~14.5V直流电源,输出11.5~14.5V直流供电电源。
上述的交直流双电源的电流互感器校验系统,其中,所述测试信号输出单元施加的测试信号为异频小电压测试信号。
本发明的有益效果是:本发明采用交流和直流电源供电,解决现场测量技术对现场交流电源的依赖,从而可实现无交流电源现场的工作正常开展;并且,测量时施加异频小电压信号,通过测量二次信号和一次信号实现电流互感器的变比、误差等参数测量,完全无需传统技术所需的标准电流互感器、升流源、负载箱等设备,因此本发明设备体积小、重量轻,便携性强,同时异频小电压信号可有效避免现场工频干扰信号影响,确保测量准确可靠,且可保证安全。同时,本发明在测量过程中无需手动调节,全自动测试,能快速给出测量结果,提高工作效率,并节省检测费用。
附图说明
图1是本发明的交直流双电源的电流互感器校验系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1,本发明的交直流双电源的电流互感器校验系统,外接电流互感器200,电流互感器校验系统100包括交直流供电单元2和功能单元1,功能单元1包括人机交互单元11、数据处理单元12、测试信号输出单元13、二次信号采集单元14和一次信号采集单元15,其中:
交直流供电单元2与功能单元1中的所有单元连接,交直流供电单元2输入100~250V交流电源或11.5~14.5V直流电源,输出11.5~14.5V直流供电电源,供给人机交互单元11、数据处理单元12、测试信号输出单元13、二次信号采集单元14和一次信号采集单元15,为测量提供供电电源,当现场无交流电源时,可采用输入直流电源工作。
人机交互单元11连接数据处理单元12,用于发出测试命令和显示数据处理结果;
数据处理单元12一方面执行测试命令,发出控制信号;另一方面处理测试数据,上传数据处理结果给人机交互单元11;
测试信号输出单元13向上与数据处理单元12相连,向下与电流互感器200的二次绕组220相连,测试信号输出单元13接收数据处理单元12发出的控制信号,向二次绕组220施加测试信号;该测试信号为异频小电压信号,该电流互感器校验系统100根据电流互感器200的参数及操作人员设置测试参数的不同,在各个测试过程中自动控制输出信号的大小;
二次信号采集单元14向上与数据处理单元12相连,向下与电流互感器200二次绕组220相连而采集二次信号,并传给数据处理单元12;该二次信号采集单元14采集的二次信号为电流互感器200二次绕组220的端子电压和流过二次绕组220的电流。
一次信号采集单元15向上与数据处理器12相连,向下与电流互感器200一次绕组210相连而采集一次信号,并传给数据处理单元12;该一次信号采集单元15采集的一次信号为电流互感器200一次绕组210的端子电压。
根据上述的测量值,数据处理单元12根据其内部的软件程序自动计算出电流互感器200的变比、误差等参数,如实际变比K(电流互感器的实际电流比)、电流误差f以及相位差δ、二次绕组220的电阻Rct、激磁电导G、激磁电纳B,其中二次绕组220漏抗忽略不计,其中电流误差f为电流互感器200在测量电流时所出现的数值误差,它是由于实际电流比与额定电流比不相等而造成的;相位差δ为一次电流与二次电流相量的相位差。
根据电流互感器的经典误差公式:
f = S R - n 2 / n 1 n 2 / n 1 - G ( r 2 + r H ) - B ( x 2 + x H )
δ=[B(r2+rH)-G(x2+xH)]×3438
其中,SR--电流互感器的额定变比;n2n1--电流互感器的实际匝数比;
r2+jx2--电流互感器的二次阻抗;
rH+jxH--电流互感器的二次负载。
所以,通过计算程序即可以计算出被检电流互感器在不同负荷和电流条件下的测量误差,为了避免一次绕组210由于一次回路阻抗对测试结果的影响,该电流互感器校验系统100的二次信号采集单元14具有输入高阻功能,同时该电流互感器校验系统100内部的测试信号输出单元13采用变频源,输出异频信号,现场抗工频电磁干扰能力优良。
本发明检测电流互感器的操作如下:
1)连接电流互感器校验系统100与被测电流互感器200的一次绕组210和二次绕组220;注意现场校验时,被电流互感器的一次绕组210与二次绕组220均与外部有连接,因此要断开与外部的接线;特别地,对于特殊的GIS内的电流互感器,操作一次绕组上的断路器和刀闸,保证被测电流互感器200的一次绕组201是一个通路。
2)接线完成后,给交直流供电单元2接通电源(交流或直流均可),电流互感器校验系统100上电,开始运行,输入被测电流互感器的参数,如变比、负荷、精度等,操作校验系统开始工作。
3)测试信号输出单元13输出信号至被测电流互感器200的二次绕组220,同时二次信号采集单元14和一次信号采集单元15采集二次和一次信号,并将信号传输至数据处理单元12,计算出被测电流互感器的误差及参数,自动判断测试结果是否合格;并上传至人机交互单元11显示。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。

Claims (4)

1.一种交直流双电源的电流互感器校验系统,外接电流互感器,其特征在于,包括交直流供电单元、人机交互单元、数据处理单元、测试信号输出单元、二次信号采集单元和一次信号采集单元,其中:
所述交直流供电单元输入直流电源或者交流电源,输出直流供电电源供给所述人机交互单元、数据处理单元、测试信号输出单元、二次信号采集单元和一次信号采集单元;
所述人机交互单元连接所述数据处理单元,用于发出测试命令和显示数据处理结果;
所述数据处理单元一方面执行测试命令,发出控制信号;另一方面处理测试数据,上传数据处理结果;
所述测试信号输出单元接收所述数据处理单元发出的控制信号,向所述电流互感器的二次绕组施加测试信号;
所述二次信号采集单元连接所述电流互感器的二次绕组而采集二次信号,并传给所述数据处理单元;
所述一次信号采集单元连接所述电流互感器的一次绕组而采集一次信号,并传给所述数据处理单元。
2.根据权利要求1所述的交直流双电源的电流互感器校验系统,其特征在于,所述二次信号为所述电流互感器二次绕组的端子电压和流过二次绕组的电流;所述一次信号为所述电流互感器一次绕组的端子电压。
3.根据权利要求1所述的交直流双电源的电流互感器校验系统,其特征在于,所述交直流供电单元输入100~250V交流电源或11.5~14.5V直流电源,输出11.5~14.5V直流供电电源。
4.根据权利要求1所述的交直流双电源的电流互感器校验系统,其特征在于,所述测试信号输出单元施加的测试信号为异频小电压测试信号。
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