CN103913715B - 高压计量箱误差检定系统及误差检定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压计量箱误差检定系统，它包括三相互感器校验仪、第一三相程控源、第二三相程控源、三个升流器、一个升压器、三个标准电流互感器、一个标准电压互感器、三个电流求差模块和三个电压求差模块，所述三相互感器校验仪(1)的控制信号通信端分别连接第一三相程控源和第二三相程控源，本发明使用三相测试方法使高压计量箱的检定完全与实际运行状态一致，在这样的条件下做误差检定和温升试验是最符合现实情况的，能够保证被试品检定的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电力计量测试技术领域，具体地指一种高压计量箱误差检定系统及误差检定方法。
背景技术
高压计量箱由于结构简单、安装方便、占地小等优点，在电力高压计量领域每年都有大量的生产和使用，而该类设备大多安装于大用户和专用台变，作关口计量用，其性能的好坏直接关系到电能计量的准确性和电力部门的安全运行，其检测误差的准确性直接影响到电能贸易结算的公平公正。
目前，高压计量箱的误差检验方法是通过在高压计量箱停机的情况下分别对高压计量箱内的单个电压互感器和电流互感器进行检验来得到高压计量箱的误差。然而，高压计量箱工作在高电压、大电流状态下，实际工作时，电流互感器和电压互感器因电磁场的存在而相互影响，另外，电流互感器会受到高电压的影响，电压互感器也会受到大电流磁场的影响。这些影响因素导致目前校验方法(即在高压计量箱停机的情况下，分别对高压计量箱内的单个电压互感器和电流互感器进行检验来得到高压计量箱的误差)得到的数据不能准确反应高压计量箱实际运行状态下的误差。
对于高压计量箱的检定试验，国内不管是制造厂家，还是技术监督检测机构和电力部门的计量中心均采用单相互感器标准检定装置分别对高压计量箱各相电流互感器和电压互感器进行检测。依据JJG1021-2007《电力互感器检定规程》对电力互感器运行变差的要求，由于高压计量箱结构简单、紧凑，其实际运行状态对电压、电流互感器误差的影响就特别重要。当高压计量箱结构不合理或者电磁屏蔽处理不当时，在运行状态下就会引入很大的附加误差，即运行变差。而现行的单项检定方法和设备不可能对高压计量箱的误差做出真实的评价，势必影响到电能贸易结算公平公正性。
参照文献：计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种高压计量箱误差检定系统及误差检定方法，该误差检定系统和方法能准确的检定出高压计量箱工作时的实际计量误差。
为实现此目的，本发明所设计的高压计量箱误差检定系统，其特征在于：它包括三相互感器校验仪、第一三相程控源、第二三相程控源、三个升流器、一个升压器、三个标准电流互感器、一个标准电压互感器、三个电流求差模块和三个电压求差模块，所述三相互感器校验仪的控制信号通信端分别连接第一三相程控源和第二三相程控源；
所述第一三相程控源的A相连接第一升流器的输入端，第一三相程控源的B相连接第二升流器的输入端，第一三相程控源的C相连接第三升流器的输入端，第一升流器的高电位输出端连接第一标准电流互感器的高电位输入端，第一标准电流互感器的低电位输入端连接第一待测计量箱电流互感器的高电位输入端，第一待测计量箱电流互感器的低电位输入端连接第一升流器的低电位输出端；第二升流器的高电位输出端连接第二标准电流互感器的高电位输入端，第二标准电流互感器的低电位输入端连接第二待测计量箱电流互感器高电位输入端，第二待测计量箱电流互感器的低电位输入端连接第二升流器的低电位输出端；第三升流器的高电位输出端连接第三标准电流互感器的高电位输入端，第三标准电流互感器的低电位输入端连接第三待测计量箱电流互感器的高电位输入端，第三待测计量箱电流互感器的低电位输入端连接第三升流器的低电位输出端；第一标准电流互感器、第二标准电流互感器和第三标准电流互感器的第一输出端分别连接三相互感器校验仪对应的电流百分表输入端，第一标准电流互感器的第二输出端和第一待测计量箱电流互感器的输出端分别连接第一电流求差模块对应的输入端，第二标准电流互感器的第二输出端和第二待测计量箱电流互感器的输出端分别连接第二电流求差模块对应的输入端，第三标准电流互感器的第二输出端和第三待测计量箱电流互感器的输出端分别连接第三电流求差模块对应的输入端，第一电流求差模块、第二电流求差模块和第三电流求差模块的输出端均通过控制开关组连接三相互感器校验仪的三相误差输入端；
所述第二三相程控源的A相连接升压器A相的输入端，第二三相程控源的B相连接升压器B相的输入端，第二三相程控源的C相连接升压器C相的输入端，升压器A相的输出端分别连接标准电压互感器A相的输入端和待测计量箱电压互感器A相的输入端，升压器B相的输出端分别连接标准电压互感器B相的输入端和待测计量箱电压互感器B相的输入端，升压器C相的输出端分别连接标准电压互感器C相的输入端和待测计量箱电压互感器C相的输入端，标准电压互感器A相、标准电压互感器B相和标准电压互感器C相的第一输出端分别连接三相互感器校验仪对应的电压百分表输入端，标准电压互感器A相的第二输出端和待测计量箱电压互感器A相的输出端分别连接第一电压求差模块对应的输入端，标准电压互感器B相的第二输出端和待测计量箱电压互感器B相的输出端分别连接第二电压求差模块对应的输入端，标准电压互感器C相的第二输出端和待测计量箱电压互感器C相的输出端分别连接第三电压求差模块对应的输入端，第一电压求差模块、第二电压求差模块和第三电压求差模块的输出端均通过控制开关组连接三相互感器校验仪的三相误差输入端。
所述三相互感器校验仪包括输入端口、信号调理及滤波模块、集成了信号采样和信号隔离及数字信号处理功能的数据处理单元、与数据处理单元连接的控制面板、与数据处理单元连接的显示屏，其中，所述输入端口通过信号调理及滤波模块连接数据处理单元的信号输入端，数据处理单元的控制信号通信端分别连接第一三相程控源和第二三相程控源的控制端，所述输入端口包括电流百分表输入端、电压百分表输入端和三相误差输入端。
所述数据处理单元的网络通信端连接有上位机。
所述数据处理单元包括数据采样模块、光电隔离模块和数字信号处理模块，其中，数据采样模块的信号输入端连接输入端口，数据采样模块通过光电隔离模块连接数字信号处理模块。
一种利用上述高压计量箱误差检定系统进行高压计量箱误差检定的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：三相互感器校验仪的数据处理单元的数据通信端分别向第一三相程控源和第二三相程控源发送控制信号；
步骤2：通过控制开关组控制三个电流求差模块的输出端或三个电压求差模块的输出端接通三相互感器校验仪的三相误差输入端；
当三个电流求差模块的输出端接通三相互感器校验仪的三相误差输入端时，三相互感器校验仪控制第一三相程控源的A相、B相和C相分别输出对应的三个电流信号，上述三个电流信号经过对应的三个升流器升流后分别输送给对应的三个标准电流互感器及三个待测计量箱电流互感器，此时，第一标准电流互感器、第二标准电流互感器和第三标准电流互感器分别向三相互感器校验仪的电流百分表输入端输送标准参考电流信号，检查此时收到的标准参考电流信号是否达到预先设定的检测点，对于标准参考电流信号没有达到预先设定检测点的情况，三相互感器校验仪通过控制第一三相程控源使标准参考电流信号达到预先设定检测点，然后，第一标准电流互感器输出的另一组电流信号和第一待测计量箱电流互感器输出的电流信号通过第一电流求差模块求差，第一电流求差模块将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪的三相误差输入端，第二标准电流互感器输出的另一组电流信号和第二待测计量箱电流互感器输出的电流信号通过第二电流求差模块求差，第二电流求差模块将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪的三相误差输入端，第三标准电流互感器输出的另一组电流信号和第三待测计量箱电流互感器输出的电流信号通过第三电流求差模块求差，三电流求差模块将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪的三相误差输入端；
当三个电压求差模块的输出端接通三相互感器校验仪的三相误差输入端时，三相互感器校验仪控制第二三相程控源的A相、B相和C相分别输出对应的三个电压信号，上述三个电压信号经过对应的升压器A相、B相和C相升压后分别输送给对应的标准电压互感器A相、B相和C相和待测计量箱电压互感器A相、B相和C相，此时，标准电压互感器A相、标准电压互感器B相和标准电压互感器C相分别向三相互感器校验仪的电压百分表输入端输送标准参考电压信号，检查此时收到的标准参考电压信号是否达到预先设定的检测点，对于标准参考电压信号没有达到预先设定检测点的情况，三相互感器校验仪通过控制第二三相程控源使标准参考电压信号达到预先设定检测点，然后，标准电压互感器A相输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器A相输出的电压信号通过第一电压求差模块求差，第一电压求差模块将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪的三相误差输入端，标准电压互感器B相输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器B相输出的电压信号通过第二电压求差模块求差，第二电压求差模块将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪的三相误差输入端，标准电压互感器C相输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器C相输出的电压信号通过第三电压求差模块求差，第三电压求差模块将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪的三相误差输入端；
步骤3：当上述所有的标准参考电流信号和电流求差结果信号通过输入端口输送到信号调理及滤波模块时，信号调理及滤波模块对上述标准参考电流信号和电流求差结果信号分别依次进行三次同向程控放大处理、隔直流处理、倍数可调同向放大处理、二阶巴特沃斯低通滤波处理，上述处理后的信号输送到数据处理单元中，数据处理单元对上述处理后的信号进行多信号快速傅里叶算法得到每相标准参考电流信号的基波幅值和每相电流求差信号的基波幅值，同时也得到每相标准参考电流信号与对应的电流求差信号之间的夹角值，然后根据计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》的电流互感器误差定义得到每个待测计量箱电流互感器的比差值和角差值；
当上述所有标准参考电压信号和电压求差结果信号通过输入端口输送到信号调理及滤波模块时，信号调理及滤波模块对上述标准参考电压信号和电压求差结果信号分别依次进行三次同向程控放大处理、隔直流处理、倍数可调同向放大处理、二阶巴特沃斯低通滤波处理，上述处理后的信号输送到数据处理单元中，数据处理单元对上述处理后的信号进行多信号快速傅里叶算法得到每相标准参考电压信号的基波幅值和每相电压求差信号的基波幅值，同时也得到每相标准参考电压信号与对应的电压求差信号之间的夹角值，然后根据计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》的电压互感器误差定义得到待测计量箱电压互感器的比差值和角差值。
步骤4：三相互感器校验仪的数据处理单元的数据通信端根据预先设定的多个检测点分别向第一三相程控源和第二三相程控源依次发送其余的多组控制信号，上述其余的每组控制信号控制第一三相程控源和第二三相程控源输出不同的电流信号和电压信号，对每个电流信号和电压信号按照步骤2和步骤3的方法进行处理，得到不同负载下每相标准参考电流信号的基波幅值和每相电流求差信号的基波幅值；不同负载下每个待测计量箱电流互感器的比差值和角差值；不同负载下每相标准参考电压信号的基波幅值和每相电压求差信号的基波幅值；不同负载下待测计量箱电压互感器的比差值和角差值。
所述步骤2和步骤4中，输送到三相互感器校验仪中的标准参考电流信号和标准参考电压信号作为反馈信号，用来确定三相互感器校验仪输送的控制信号是否与预先设定的检测点相一致。
本发明的有益效果：
1、本发明使用三相测试方法使高压计量箱的检定完全与实际运行状态一致，在这样的条件下做误差检定和温升试验是最符合现实情况的，能够保证被试品检定的准确性；另外，本发明将被试品通入规定的三相电流和三相电压，能同时对三相进行高速度高精度的采样以及采用快速傅里叶变换技术，计算比差、角差，克服了传统采用阻容移相来测试角差时，电容随温度、频率变化大的问题，从而提高了测试结果的稳定性和精度；
2、工作人员只需要一次接线，即可完成整台计量箱的电流互感器单元和电压互感器单元的检测，减小了工作量。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中三相互感器校验仪的结构框图；
图3为本发明中数据处理单元的结构框图。
其中，1—三相互感器校验仪、1.1—输入端口、1.2—信号调理及滤波模块、1.3—数据处理单元、1.4—控制面板、1.5—显示屏、2—第一三相程控源、3—第二三相程控源、4—第一升流器、4.1—第二升流器、4.2—第三升流器、5—升压器A相、5.1—升压器B相、5.2—升压器C相、6—第一标准电流互感器、6.1—第二标准电流互感器、6.2—第三标准电流互感器、7—标准电压互感器A相、7.1—标准电压互感器B相、7.2—标准电压互感器C相、8—第一待测计量箱电流互感器、8.1—第二待测计量箱电流互感器、8.2—第三待测计量箱电流互感器、9—第一电流求差模块、9.1—第二电流求差模块、9.2—第三电流求差模块、10—开关组、11—待测计量箱电压互感器A相、11.1—待测计量箱电压互感器B相、11.2—待测计量箱电压互感器C相、12—第一电压求差模块、12.1—第二电压求差模块、12.2—第三电压求差模块、13—上位机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1～3所示的高压计量箱误差检定系统，其特征在于：它包括三相互感器校验仪1、第一三相程控源2、第二三相程控源3、三个升流器、一个升压器、三个标准电流互感器、一个标准电压互感器、三个电流求差模块和三个电压求差模块，所述三相互感器校验仪1的控制信号通信端分别连接第一三相程控源2和第二三相程控源3；
所述第一三相程控源2的A相连接第一升流器4的输入端，第一三相程控源2的B相连接第二升流器4.1的输入端，第一三相程控源2的C相连接第三升流器4.2的输入端，第一升流器4的高电位输出端连接第一标准电流互感器6的高电位输入端，第一标准电流互感器6的低电位输入端连接第一待测计量箱电流互感器8的高电位输入端，第一待测计量箱电流互感器8的低电位输入端连接第一升流器4的低电位输出端；第二升流器4.1的高电位输出端连接第二标准电流互感器6.1的高电位输入端，第二标准电流互感器6.1的低电位输入端连接第二待测计量箱电流互感器8.1的高电位输入端，第二待测计量箱电流互感器8.1的低电位输入端连接第二升流器4.1的低电位输出端；第三升流器4.2的高电位输出端连接第三标准电流互感器6.2的高电位输入端，第三标准电流互感器6.2的低电位输入端连接第三待测计量箱电流互感器8.2的高电位输入端，第三待测计量箱电流互感器8.2的低电位输入端连接第三升流器4.2的低电位输出端；第一标准电流互感器6、第二标准电流互感器6.1和第三标准电流互感器6.2的第一输出端分别连接三相互感器校验仪1对应的电流百分表输入端，第一标准电流互感器6的第二输出端和第一待测计量箱电流互感器8的输出端分别连接第一电流求差模块9对应的输入端，第二标准电流互感器6.1的第二输出端和第二待测计量箱电流互感器8.1的输出端分别连接第二电流求差模块9.1对应的输入端，第三标准电流互感器6.2的第二输出端和第三待测计量箱电流互感器8.2的输出端分别连接第三电流求差模块9.2对应的输入端，第一电流求差模块9、第二电流求差模块9.1和第三电流求差模块9.2的输出端均通过控制开关组10连接三相互感器校验仪1的三相误差输入端；
所述第二三相程控源3的A相连接升压器A相5的输入端，第二三相程控源3的B相连接升压器B相5.1的输入端，第二三相程控源3的C相连接升压器C相5.2的输入端，升压器A相5的输出端分别连接标准电压互感器A相7的输入端和待测计量箱电压互感器A相11的输入端，升压器B相5.1的输出端分别连接标准电压互感器B相7.1的输入端和待测计量箱电压互感器B相11.1的输入端，升压器C相5.2的输出端分别连接标准电压互感器C相7.2的输入端和待测计量箱电压互感器C相11.2的输入端，标准电压互感器A相7、标准电压互感器B相7.1和标准电压互感器C相7.2的第一输出端分别连接三相互感器校验仪1对应的电压百分表输入端，标准电压互感器A相7的第二输出端和待测计量箱电压互感器A相11的输出端分别连接第一电压求差模块12对应的输入端，标准电压互感器B相7.1的第二输出端和待测计量箱电压互感器B相11.1的输出端分别连接第二电压求差模块12.1对应的输入端，标准电压互感器C相7.2的第二输出端和待测计量箱电压互感器C相11.2的输出端分别连接第三电压求差模块12.2对应的输入端，第一电压求差模块12、第二电压求差模块12.1和第三电压求差模块12.2的输出端均通过控制开关组10连接三相互感器校验仪1的三相误差输入端。
上述技术方案中，所述三相互感器校验仪1包括输入端口1.1、信号调理及滤波模块1.2、集成了信号采样和信号隔离及数字信号处理功能的数据处理单元1.3、与数据处理单元1.3连接的控制面板1.4、与数据处理单元1.3连接的显示屏1.5，其中，所述输入端口1.1通过信号调理及滤波模块1.2连接数据处理单元1.3的信号输入端，数据处理单元1.3的控制信号通信端分别连接第一三相程控源2和第二三相程控源3的控制端，所述输入端口1.1包括电流百分表输入端、电压百分表输入端和三相误差输入端。
上述技术方案中，所述数据处理单元1.3的网络通信端连接有上位机13，所述数据处理单元1.3将检定结果传输给上位机13。
上述技术方案中，所述数据处理单元1.3包括数据采样模块、光电隔离模块和数字信号处理模块，其中，数据采样模块的信号输入端连接输入端口1.1，数据采样模块通过光电隔离模块连接数字信号处理模块。
上述技术方案中，数字信号处理模块为采用数字信号处理技术的TMS320F28335信号处理芯片，数据采样模块的芯片型号为AD7656。光电隔离模块保证了模拟电路和数字电路的完全隔离，提高了系统的抗干扰能力。
上述技术方案中，标准电压互感器选用采取了独立升压系统和多电压等级的标准电压互感器，可根据不同的高压一次运行方式进行接线，满足现场一次侧为不同接线方式的要求，既可用于单相检测也可在三相电压和三相电流的共同作用下运行，便于观察并检测出电流和电压回路的相互影响量。
一种利用上述高压计量箱误差检定系统进行高压计量箱误差检定的方法，它包括如下步骤：
步骤1：三相互感器校验仪1的数据处理单元1.3的数据通信端分别向第一三相程控源2和第二三相程控源3发送控制信号；
步骤2：通过控制开关组10控制三个电流求差模块的输出端或三个电压求差模块的输出端接通三相互感器校验仪1的三相误差输入端；
当三个电流求差模块的输出端接通三相互感器校验仪1的三相误差输入端时，三相互感器校验仪1控制第一三相程控源2的A相、B相和C相分别输出对应的三个电流信号，上述三个电流信号经过对应的三个升流器升流后分别输送给对应的三个标准电流互感器及三个待测计量箱电流互感器，此时，第一标准电流互感器6、第二标准电流互感器6.1和第三标准电流互感器6.2分别向三相互感器校验仪1的电流百分表输入端输送标准参考电流信号，检查此时收到的标准参考电流信号是否达到预先设定的检测点，对于标准参考电流信号没有达到预先设定检测点的情况，三相互感器校验仪1通过控制第一三相程控源2使标准参考电流信号达到预先设定检测点，然后，第一标准电流互感器6输出的另一组电流信号和第一待测计量箱电流互感器8输出的电流信号通过第一电流求差模块9求差，第一电流求差模块9将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪1的三相误差输入端，第二标准电流互感器6.1输出的另一组电流信号和第二待测计量箱电流互感器8.1输出的电流信号通过第二电流求差模块9.1求差，第二电流求差模块9.1将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪1的三相误差输入端，第三标准电流互感器6.2输出的另一组电流信号和第三待测计量箱电流互感器8.2输出的电流信号通过第三电流求差模块9.2求差，三电流求差模块9.2将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪1的三相误差输入端；
当三个电压求差模块的输出端接通三相互感器校验仪1的三相误差输入端时，三相互感器校验仪1控制第二三相程控源3的A相、B相和C相分别输出对应的三个电压信号，上述三个电压信号经过对应的升压器A相、B相和C相升压后分别输送给对应的标准电压互感器A相、B相和C相和待测计量箱电压互感器A相、B相和C相，此时，标准电压互感器A相7、标准电压互感器B相7.1和标准电压互感器C相7.2分别向三相互感器校验仪1的电压百分表输入端输送标准参考电压信号，检查此时收到的标准参考电压信号是否达到预先设定的检测点，对于标准参考电压信号没有达到预先设定检测点的情况，三相互感器校验仪1通过控制第二三相程控源3使标准参考电压信号达到预先设定检测点，然后，标准电压互感器A相7输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器A相11输出的电压信号通过第一电压求差模块12求差，第一电压求差模块12将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪1的三相误差输入端，标准电压互感器B相7.1输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器B相11.1输出的电压信号通过第二电压求差模块12.1求差，第二电压求差模块12.1将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪1的三相误差输入端，标准电压互感器C相7.2输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器C相11.2输出的电压信号通过第三电压求差模块12.2求差，第三电压求差模块12.2将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪1的三相误差输入端；
步骤3：当上述所有的标准参考电流信号和电流求差结果信号通过输入端口1.1输送到信号调理及滤波模块1.2时，信号调理及滤波模块1.2对上述标准参考电流信号和电流求差结果信号分别依次进行三次同向程控放大处理、隔直流处理、倍数可调同向放大处理、二阶巴特沃斯低通滤波处理，上述处理后的信号输送到数据处理单元1.3中，数据处理单元1.3对上述处理后的信号进行多信号快速傅里叶算法得到每相标准参考电流信号的基波幅值和每相电流求差信号的基波幅值，同时也得到每相标准参考电流信号与对应的电流求差信号之间的夹角值，然后根据计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》的电流互感器误差定义得到每个待测计量箱电流互感器的比差值和角差值；
当上述所有标准参考电压信号和电压求差结果信号通过输入端口1.1输送到信号调理及滤波模块1.2时，信号调理及滤波模块1.2对上述标准参考电压信号和电压求差结果信号分别依次进行三次同向程控放大处理、隔直流处理、倍数可调同向放大处理、二阶巴特沃斯低通滤波处理，上述处理后的信号输送到数据处理单元1.3中，数据处理单元1.3对上述处理后的信号进行多信号快速傅里叶算法得到每相标准参考电压信号的基波幅值和每相电压求差信号的基波幅值，同时也得到每相标准参考电压信号与对应的电压求差信号之间的夹角值，然后根据计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》的电压互感器误差定义得到待测计量箱电压互感器的比差值和角差值。
步骤4：三相互感器校验仪1的数据处理单元1.3的数据通信端根据预先设定的多个检测点(检测点选择参照计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》)，分别向第一三相程控源2和第二三相程控源3依次发送其余的多组控制信号，上述其余的每组控制信号控制第一三相程控源2和第二三相程控源3输出不同的电流信号和电压信号，对每个电流信号和电压信号按照步骤2和步骤3的方法进行处理，得到不同负载下每相标准参考电流信号的基波幅值和每相电流求差信号的基波幅值；不同负载下每个待测计量箱电流互感器的比差值和角差值；不同负载下每相标准参考电压信号的基波幅值和每相电压求差信号的基波幅值；不同负载下待测计量箱电压互感器的比差值和角差值。
上述技术方案的步骤2和步骤4中，输送到三相互感器校验仪1中的标准参考电流信号和标准参考电压信号作为反馈信号，用来确定三相互感器校验仪1输送的控制信号是否与预先设定的检测点相一致。
上述技术方案中，三相互感器校验仪1采用快速傅里叶算法同时算出三相的比差和角差，避免了硬件电路随外部环境变化对数据造成的影响，也保证了三相数据的同步。特别是现在许多单相校验仪采用阻容移相来测试角差，电容受温度和频率的影响较大，而采用快速傅里叶算法就可以避免上述问题，提高了检定的稳定性和精度。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种高压计量箱误差检定系统，其特征在于：它包括三相互感器校验仪(1)、第一三相程控源(2)、第二三相程控源(3)、三个升流器、一个升压器、三个标准电流互感器、一个标准电压互感器、三个电流求差模块和三个电压求差模块，所述三相互感器校验仪(1)的控制信号通信端分别连接第一三相程控源(2)和第二三相程控源(3)；
所述第一三相程控源(2)的A相连接第一升流器(4)的输入端，第一三相程控源(2)的B相连接第二升流器(4.1)的输入端，第一三相程控源(2)的C相连接第三升流器(4.2)的输入端，第一升流器(4)的高电位输出端连接第一标准电流互感器(6)的高电位输入端，第一标准电流互感器(6)的低电位输入端连接第一待测计量箱电流互感器(8)的高电位输入端，第一待测计量箱电流互感器(8)的低电位输入端连接第一升流器(4)的低电位输出端；第二升流器(4.1)的高电位输出端连接第二标准电流互感器(6.1)的高电位输入端，第二标准电流互感器(6.1)的低电位输入端连接第二待测计量箱电流互感器(8.1)的高电位输入端，第二待测计量箱电流互感器(8.1)的低电位输入端连接第二升流器(4.1)的低电位输出端；第三升流器(4.2)的高电位输出端连接第三标准电流互感器(6.2)的高电位输入端，第三标准电流互感器(6.2)的低电位输入端连接第三待测计量箱电流互感器(8.2)的高电位输入端，第三待测计量箱电流互感器(8.2)的低电位输入端连接第三升流器(4.2)的低电位输出端；第一标准电流互感器(6)、第二标准电流互感器(6.1)和第三标准电流互感器(6.2)的第一输出端分别连接三相互感器校验仪(1)对应的电流百分表输入端，第一标准电流互感器(6)的第二输出端和第一待测计量箱电流互感器(8)的输出端分别连接第一电流求差模块(9)对应的输入端，第二标准电流互感器(6.1)的第二输出端和第二待测计量箱电流互感器(8.1)的输出端分别连接第二电流求差模块(9.1)对应的输入端，第三标准电流互感器(6.2)的第二输出端和第三待测计量箱电流互感器(8.2)的输出端分别连接第三电流求差模块(9.2)对应的输入端，第一电流求差模块(9)、第二电流求差模块(9.1)和第三电流求差模块(9.2)的输出端均通过控制开关组(10)连接三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端；
所述第二三相程控源(3)的A相连接升压器A相(5)的输入端，第二三相程控源(3)的B相连接升压器B相(5.1)的输入端，第二三相程控源(3)的C相连接升压器C相(5.2)的输入端，升压器A相(5)的输出端分别连接标准电压互感器A相(7)的输入端和待测计量箱电压互感器A相(11)的输入端，升压器B相(5.1)的输出端分别连接标准电压互感器B相(7.1)的输入端和待测计量箱电压互感器B相(11.1)的输入端，升压器C相(5.2)的输出端分别连接标准电压互感器C相(7.2)的输入端和待测计量箱电压互感器C相(11.2)的输入端，标准电压互感器A相(7)、标准电压互感器B相(7.1)和标准电压互感器C相(7.2)的第一输出端分别连接三相互感器校验仪(1)对应的电压百分表输入端，标准电压互感器A相(7)的第二输出端和待测计量箱电压互感器A相(11)的输出端分别连接第一电压求差模块(12)对应的输入端，标准电压互感器B相(7.1)的第二输出端和待测计量箱电压互感器B相(11.1)的输出端分别连接第二电压求差模块(12.1)对应的输入端，标准电压互感器C相(7.2)的第二输出端和待测计量箱电压互感器C相(11.2)的输出端分别连接第三电压求差模块(12.2)对应的输入端，第一电压求差模块(12)、第二电压求差模块(12.1)和第三电压求差模块(12.2)的输出端均通过控制开关组(10)连接三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端。
2.根据权利要求1所述的高压计量箱误差检定系统，其特征在于：所述三相互感器校验仪(1)包括输入端口(1.1)、信号调理及滤波模块(1.2)、集成了信号采样和信号隔离及数字信号处理功能的数据处理单元(1.3)、与数据处理单元(1.3)连接的控制面板(1.4)、与数据处理单元(1.3)连接的显示屏(1.5)，其中，所述输入端口(1.1)通过信号调理及滤波模块(1.2)连接数据处理单元(1.3)的信号输入端，数据处理单元(1.3)的控制信号通信端分别连接第一三相程控源(2)和第二三相程控源(3)的控制端，所述输入端口(1.1)包括电流百分表输入端、电压百分表输入端和三相误差输入端。
3.根据权利要求2所述的高压计量箱误差检定系统，其特征在于：所述数据处理单元(1.3)的网络通信端连接有上位机(13)。
4.根据权利要求2所述的高压计量箱误差检定系统，其特征在于：所述数据处理单元(1.3)包括数据采样模块、光电隔离模块和数字信号处理模块，其中，数据采样模块的信号输入端连接输入端口(1.1)，数据采样模块通过光电隔离模块连接数字信号处理模块。
5.一种利用权利要求2所述高压计量箱误差检定系统进行高压计量箱误差检定的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：三相互感器校验仪(1)的数据处理单元(1.3)的数据通信端分别向第一三相程控源(2)和第二三相程控源(3)发送控制信号；
步骤2：通过控制开关组(10)控制三个电流求差模块的输出端或三个电压求差模块的输出端接通三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端；
当三个电流求差模块的输出端接通三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端时，三相互感器校验仪(1)控制第一三相程控源(2)的A相、B相和C相分别输出对应的三个电流信号，上述三个电流信号经过对应的三个升流器升流后分别输送给对应的三个标准电流互感器及三个待测计量箱电流互感器，此时，第一标准电流互感器(6)、第二标准电流互感器(6.1)和第三标准电流互感器(6.2)分别向三相互感器校验仪(1)的电流百分表输入端输送标准参考电流信号，检查此时收到的标准参考电流信号是否达到预先设定的检测点，对于标准参考电流信号没有达到预先设定检测点的情况，三相互感器校验仪(1)通过控制第一三相程控源(2)使标准参考电流信号达到预先设定检测点，然后，第一标准电流互感器(6)输出的另一组电流信号和第一待测计量箱电流互感器(8)输出的电流信号通过第一电流求差模块(9)求差，第一电流求差模块(9)将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端，第二标准电流互感器(6.1)输出的另一组电流信号和第二待测计量箱电流互感器(8.1)输出的电流信号通过第二电流求差模块(9.1)求差，第二电流求差模块(9.1)将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端，第三标准电流互感器(6.2)输出的另一组电流信号和第三待测计量箱电流互感器(8.2)输出的电流信号通过第三电流求差模块(9.2)求差，三电流求差模块(9.2)将电流求差的结果输送给三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端；
当三个电压求差模块的输出端接通三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端时，三相互感器校验仪(1)控制第二三相程控源(3)的A相、B相和C相分别输出对应的三个电压信号，上述三个电压信号经过对应的升压器A相、B相和C相升压后分别输送给对应的标准电压互感器A相、B相和C相和待测计量箱电压互感器A相、B相和C相，此时，标准电压互感器A相(7)、标准电压互感器B相(7.1)和标准电压互感器C相(7.2)分别向三相互感器校验仪(1)的电压百分表输入端输送标准参考电压信号，检查此时收到的标准参考电压信号是否达到预先设定的检测点，对于标准参考电压信号没有达到预先设定检测点的情况，三相互感器校验仪(1)通过控制第二三相程控源(3)使标准参考电压信号达到预先设定检测点，然后，标准电压互感器A相(7)输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器A相(11)输出的电压信号通过第一电压求差模块(12)求差，第一电压求差模块(12)将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端，标准电压互感器B相(7.1)输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器B相(11.1)输出的电压信号通过第二电压求差模块(12.1)求差，第二电压求差模块(12.1)将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端，标准电压互感器C相(7.2)输出的另一组电压信号和待测计量箱电压互感器C相(11.2)输出的电压信号通过第三电压求差模块(12.2)求差，第三电压求差模块(12.2)将电压求差的结果输送给三相互感器校验仪(1)的三相误差输入端；
步骤3：当上述所有的标准参考电流信号和电流求差结果信号通过输入端口(1.1)输送到信号调理及滤波模块(1.2)时，信号调理及滤波模块(1.2)对上述标准参考电流信号和电流求差结果信号分别依次进行三次同向程控放大处理、隔直流处理、倍数可调同向放大处理、二阶巴特沃斯低通滤波处理，上述处理后的信号输送到数据处理单元(1.3)中，数据处理单元(1.3)对上述处理后的信号进行多信号快速傅里叶算法得到每相标准参考电流信号的基波幅值和每相电流求差信号的基波幅值，同时也得到每相标准参考电流信号与对应的电流求差信号之间的夹角值，然后根据计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》的电流互感器误差定义得到每个待测计量箱电流互感器的比差值和角差值；
当上述所有标准参考电压信号和电压求差结果信号通过输入端口(1.1)输送到信号调理及滤波模块(1.2)时，信号调理及滤波模块(1.2)对上述标准参考电压信号和电压求差结果信号分别依次进行三次同向程控放大处理、隔直流处理、倍数可调同向放大处理、二阶巴特沃斯低通滤波处理，上述处理后的信号输送到数据处理单元(1.3)中，数据处理单元(1.3)对上述处理后的信号进行多信号快速傅里叶算法得到每相标准参考电压信号的基波幅值和每相电压求差信号的基波幅值，同时也得到每相标准参考电压信号与对应的电压求差信号之间的夹角值，然后根据计量检定规程JJG1021-2007《电力互感器检定规程》的电压互感器误差定义得到待测计量箱电压互感器的比差值和角差值。
6.根据权利要求5所述的高压计量箱误差检定的方法，其特征在于：所述步骤3后还包括步骤4：三相互感器校验仪(1)的数据处理单元(1.3)的数据通信端根据预先设定的多个检测点分别向第一三相程控源(2)和第二三相程控源(3)依次发送其余的多组控制信号，上述其余的每组控制信号控制第一三相程控源(2)和第二三相程控源(3)输出不同的电流信号和电压信号，对每个电流信号和电压信号按照步骤2和步骤3的方法进行处理，得到不同负载下每相标准参考电流信号的基波幅值和每相电流求差信号的基波幅值；不同负载下每个待测计量箱电流互感器的比差值和角差值；不同负载下每相标准参考电压信号的基波幅值和每相电压求差信号的基波幅值；不同负载下待测计量箱电压互感器的比差值和角差值。
7.根据权利要求6所述的高压计量箱误差检定的方法，其特征在于：所述步骤2和步骤4中，输送到三相互感器校验仪(1)中的标准参考电流信号和标准参考电压信号作为反馈信号，用来确定三相互感器校验仪(1)输送的控制信号是否与预先设定的检测点相一致。
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