CN104678344B - 电压互感器二次压降的测试方法及测试仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明的电压互感器二次压降测试方法及仪器属电量检测技术领域，该仪器主体和分机都有检测电压互感器二次压降的结构，均由壳体及其内的电子机构组成，仪器的主体置于被检电能表处、分机置于电压互感器二次侧根部(或者相反)，仪器主体和分机便可将电能表处和电压互感器二次侧根部的包含了相位和幅值信息的电压通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差地传输到仪器主体或分机，将各自测得的电压信息相减，得出电压互感器二次压降值；本发明的方法和仪器无需额外铺设有线电缆或外接无线天线，使用方便快捷，能在线、实时、直接、准确、简单地测量电压互感器二次压降值，具有技术创造性，值得采用和推广。
Description
一.技术领域
本发明公开的电压互感器二次压降测试方法及测试仪器属电量计量或检测技术领域，具体涉及的是一种计量或检测电压互感器二次压降的测试方法及测试仪器。
二.背景技术
电压互感器二次压降测量的传统测量方法是通过有线的方式实现的。采用这种测量方式时，需从电压互感器(PT)到电能表处铺设一条几十米到几百米长的电缆，有时这条电缆还需要绕过各种障碍，作业危险，费时费力，非常不便。在有些距离远、地形复杂的环境中甚至无法铺设电缆。目前这种测量方法仍有一些用户在使用。
制造和使用电压互感器二次压降的无线测量仪器一直是厂家和用户所梦寐以求的。从上世纪90年代中期开始，人们即开始了寻找其它可能的解决方案。到目前为止，人们提出的方案主要有三种。一种方案是：在电压互感器处的分机和在电能表处的主机分别测量出各自的电压幅值，然后将分机在电压互感器处测得的电压幅值信号通过无线通道传输给主机，由主机计算出两处电压幅值的差值。这种方案最大的缺点是，无法测量电压互感器二次压降的角差信息。因此，不能算作真正实现了二次压降的无线测量。此外，理论分析表明，这种测量方法得到的测量结果的准确度比有线测量测差法低500倍左右。因此，这种方案基本是不可行的。
近年来，随着GPS技术的不断普及和发展，人们又提出了一种基于GPS的二次压降测量方案。由于GPS可提供一误差为微秒级的秒脉冲信号(1PPS)，可以将此信号作为电压互感器处与电能表处的同步信号，从而提取其相位差信息，因而此方案从理论上是可以实现二次压降的无线测量的。但是，由于GPS技术固有的小功率高频段特点，使用GPS时必须将GPS天线放到室外开阔处，因而，即使使用GPS技术进行二次压降的无线测量，其使用也是非常不便的，在短距离的情况下甚至还不如有线测量方案，实用价值不大。
第三种方法是采用高精度无线通信信道传送电压互感器处与电能表处的幅值和相位信息。目前在市场上成功使用的二次压降的无线测量设备基本上都是基于这种方法的。但这种方法仍然存在着需要费时费力地外接天线，以及存在对变电站等其他设备具有潜在的无线电磁干扰的风险。
因而，研究一种电压互感器二次压降测试方法是十分必要的。我们研究成功的这种方法提供了一种电压互感器二次压降测试方法，无需外接天线，无需额外有线电缆，而且简便易行，可准确地测量电压互感器的二次压降。按照这种方法我们研制设计成功了电压互感器的二次压降测试装置，是创造性的思维和发明。这种电压互感器二次压降测试装置能实时、准确测量电压互感器二次压降，可更好地保护供用电双方的经济利益，也为电力事业的科技进步做出了贡献。
三.发明内容
本发明的目的是：向社会提供一种电压互感器二次压降的测试方法及测试仪器，该测试方法与仪器能实时、准确、简单地测试电压互感器二次压降值，因此本发明的技术方案具有技术创造性。
本发明的技术方案包括两部分，其一是关于电压互感器二次压降的测试方法的内容；其二是关于电压互感器二次压降的测试仪器的内容。
关于电压互感器二次压降的测试方法的技术方案是这样的：这种电压互感器二次压降的测试方法，采用电压互感器二次压降的测试仪器实现或完成，所述的测试仪器是计量电压互感器二次压降的测试仪器，该测试仪器的主体部分具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，而且该测试仪器带有至少一个测试仪器的分机，分机同样具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，所述的测试仪器的主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，所述的电子机构，如是由多种电子元件、器件、组件、部件、集成电路块、电子电路以及软件程序等组装构成的。详细地说，所述的测试仪器的主体部分和分机部分均可有的电子机构包括有：耦合解耦模块、前端和驱动模块、调制和解调模块、采样和数据转换模块、时间基准模块、数据处理模块、最终二次压降计算模块、信息传输缆线、显示屏及其系统软件等。该测试仪器的主体部分置于被检电能表处、其分机置于电压互感器二次侧根部，或者，该测试仪器的主体部分置于电压互感器二次侧根部、其分机置于被检电能表处，技术特点在于：所述的测试方法是：a.该仪器的分机可将电压互感器二次侧根部的、或被检电能表处的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器主体部分的电压输入端。或者，b.该仪器的主体部分可将电能表处的、或电压互感器二次侧根部的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器分机的电压输入端。这样a.该仪器的主体部分、或b.该仪器分机部分便可将电能表处的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。
根据以上所述的电压互感器二次压降的测试方法，技术特点还有：所述的测试方法还有：a.所述的测试仪器的主体部分、分机部分至少其中一个设置有自行产生时间基准的时基或时钟电路，如时间基准模块。当至少其中一个设置自行产生时间基准的情况下，该时间基准信号作为该仪器的主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分实现电压互感器二次压降测试操作全过程。当该仪器的主体部分和分机部分均产生时间基准信号，则均产生的时间基准信号是同步时间基准信号，该同步时间基准信号作为该仪器的主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分实现电压互感器二次压降测试操作全过程。所述的时间基准模块，可采用高稳定度时钟模块，也可采用一般性能的时钟模块，甚至性能更低的，只要能满足电路性能要求也可。b.所述的联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线既是构成电压互感器二次回路的电线，又是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分和分机部分各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线。所述的测试得到的电压相位和幅值信息结果，从测试到传输的整个过程包括：首先采样，即仪器的主体部分和分机部分分别在被测电能表处、或电压互感器二次侧根部(或相反处)得到要测试电压相位和幅值信息，接着进行模数转换，然后进行数据处理使数据适合传输，经过数字调制，再经过放大和驱动，将测试得到的电压相位和幅值信息的信号耦合到传输线上进行传输，直到该仪器的主体部分或分机部分的收集测试结果的那一方。那一方收到该信号后，经过解耦，放大和数字解调，得到电压相位和幅值信息。c.所述的该仪器的主体部分和分机部分凡收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方的电子电路须设置有最终二次压降计算模块。所述的最终二次压降计算模块可以使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。
根据以上所述的电压互感器二次压降测试方法，技术特点还有：所述的联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实现实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分和分机部分各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线，其详细方法还有：a.在该仪器的主体部分和分机部分分别产生相同的同步时间基准信号时，该仪器的分机部分在电压互感器二次侧根部、或电能表处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器二次侧根部的、或实时测量电能表处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分的电压输入端。或者，该仪器的主体部分在电能表处、或电压互感器二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表处的、或实时测量电压互感器二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分的电压输入端。或者，b.在该仪器的主体部分产生时间基准信号，并通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到分机部分。该仪器的分机部分在电压互感器二次侧根部、或电能表处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器二次侧根部的、或实时测量电能表处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分的电压输入端。或者，该仪器的主体部分在电能表处、或电压互感器二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表处的、或实时测量电压互感器二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分的电压输入端。或者，c.在该仪器的分机部分产生时间基准信号，并通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到仪器的主体部分。该仪器的分机部分在电压互感器二次侧根部、或电能表处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器二次侧根部的、或实时测量电能表处的100V三相三线、57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分的电压输入端。或者，该仪器的主体部分在电能表处、或电压互感器二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表处的、或实时测量电压互感器二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分的电压输入端。根据上述的a、b、c点的内容可以看出在a、b、c点的测试过程中该测试仪器的主体部分或分机部分在同步和统一的时间基准信号控制下，该测试仪器的主体部分或分机部分各自进行电压幅值和相位信息的采集、模数转换、调制解调、放大和驱动、耦合解耦与传输、直到该仪器的主体部分或分机部分的收集测试结果的那一方，最终完成电能表处与电压互感器二次侧根部电压信息的相减，从而得出电压互感器二次压降值。
关于电压互感器二次压降的测试仪器的技术方案是这样的：这种电压互感器二次压降的测试仪器，是计量电压互感器二次压降的测试仪器，该测试仪器的主体部分具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，而且该测试仪器带有至少一个测试仪器的分机，分机同样具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，所述的测试仪器的主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，所述的电子机构，如是由多种电子元件、器件、组件、部件、集成电路块、电子电路以及软件程序等组装构成的。详细地说，所述的测试仪器的主体部分和分机部分均可有的电子机构包括有：耦合解耦模块、前端和驱动模块、调制和解调模块、采样和数据转换模块、时间基准模块、数据处理模块、最终二次压降计算模块、信息传输缆线、显示屏及其系统软件等。该测试仪器的主体部分置于被检电能表处、其分机置于电压互感器二次侧根部，或者，该测试仪器的主体部分置于电压互感器二次侧根部、其分机置于被检电能表处，技术特点在于：所述的测试仪器的结构是：a.该仪器的分机可将电压互感器二次侧根部的、或被检电能表处的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器主体部分的电压输入端。或者，b.该仪器的主体部分可将电能表处的、或电压互感器二次侧根部的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器分机的电压输入端。这样a.该仪器的主体部分、或b.该仪器分机部分便可将电能表处的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。
根据以上所述的电压互感器二次压降测试仪器，技术特点还有：所述的测试仪器的结构还有：a.所述的测试仪器的主体部分、分机部分至少其中一个设置有自行产生时间基准的时基或时钟电路，如时间基准模块。当至少其中一个设置自行产生时间基准的情况下，该时间基准信号作为该仪器的主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分进行电压互感器二次压降测试操作全过程。当该仪器的主体部分和分机部分均产生时间基准信号，则均产生的时间基准信号是同步时间基准信号，该同步时间基准信号作为该仪器的主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分进行电压互感器二次压降测试操作全过程。所述的时间基准模块，可采用高稳定度时钟模块，也可采用一般性能的时钟模块，甚至性能更低的，只要能满足电路性能要求也可。b.所述的联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线既是构成电压互感器二次回路的电线，又是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分和分机部分各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线。所述的测试得到的电压相位和幅值信息结果，从测试到传输的整个过程包括：首先采样，即仪器的主体部分和分机部分分别在被测电能表处、或电压互感器二次侧根部(或相反处)得到要测试电压相位和幅值信息，接着进行模数转换，然后进行数据处理使数据适合传输，经过数字调制，再经过放大和驱动，将测试得到的电压相位和幅值信息的信号耦合到传输线上进行传输，直到该仪器的主体部分或分机部分的收集测试结果的那一方。那一方收到该信号后，经过解耦，放大和数字解调，得到电压相位和幅值信息。c.所述的该仪器的主体部分和分机部分凡收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方的电子电路须设置有最终二次压降计算模块。所述的最终二次压降计算模块可以使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。
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本发明的电压互感器二次压降测试方法优点很多，提供了一种完全不同以往的电压互感器二次回路压降测试方法，这种方法能够在线实时、直接准确测量电压互感器二次回路压降。本发明的电压互感器二次压降的测试仪器优点也很多，使用方便快捷，无需铺设额外的有线电缆，无需外接无线天线等。本发明的这种电压互感器二次压降测试方法及测试仪器值得采用和推广。
四.附图说明
本发明的说明书附图共有5幅：
图1为电压互感器二次压降测试仪器结构示意图，其中该仪器的主体部分设置在电能表处；
图2为电压互感器二次压降测试仪器结构示意图，其中该仪器的分机部分设置在电能表处；
图3为仪器主体部分和分机部分结构方框示意图，其中分别各自产生同步时间基准；
图4为仪器主体部分和分机部分结构方框示意图，仪器主体部分产生时间基准，并传输到分机部分；
图5为仪器的主体部分与分机传输电压互感器二次压降测试数据的软件主程序框图。
在各图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中：1.电压互感器(PT)；2.用户电能表；3.接线端子1；4.接线端子2；5.电压互感器二次压降测试仪器的分机部分；6.电压互感器二次压降测试仪器的主体部分；7.电压互感器二次回路电压信号输出：Ua、Ub、Uc、Un；8.电压互感器二次回路电线；9.用户电能表电压信号输入：Ua、Ub、Uc、Un；10.示意户外现场与用户控制室分界；11.时间基准模块；12.采样和模数转换模块；13.调制解调模块；14.前端和驱动模块；15.耦合解耦模块；16.数据处理模块(可选)；17.最终二次压降计算模块(可选)；18.来自接线端子1或2的Ua、Ub、Uc和Un；19.开始；20.接收采集的三相电压数字信号数据；21.数据处理(或该功能省略)；22.另一部分是否需要计算二次压降？23.将本部采集到并可能处理后的数据发送到调制解调模块，送往另一部分；24.本部分是否需要计算二次压降？25.从调制解调模块接收另一部分采集到并可能处理后的数据；26.采集的数据量是否足够？27.根据接收到本部和另一部分的数据计算二次压降值并显示。
五.具体实施方式
本发明的实施例包括两部分：
第一部分：电压互感器二次压降的测试方法非限定实施例如下：
实施例一.电压互感器二次压降测试方法
该例的这种电压互感器二次压降的测试方法，采用电压互感器二次压降的测试仪器实现或完成，该例的电压互感器二次压降的测试仪器，是计量电压互感器二次压降的测试仪器，该测试仪器的主体部分具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，而且该测试仪器带有至少一个测试仪器的分机，分机同样具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，该例测试时测试仪器的主体部分置于被检电能表处、其分机置于电压互感器二次侧根部，或者，该测试仪器的主体部分置于电压互感器二次侧根部、其分机置于被检电能表处，电压互感器二次压降测试仪器具体结构由图1～图4联合示出，图1示出电压互感器二次压降测试仪器结构示意图，其中该仪器的主体部分设置在电能表处，图2示出电压互感器二次压降测试仪器结构示意图，其中该仪器的分机部分设置在电能表处。在两图中：1是电压互感器(PT)，2是用户被测电能表，3是接线端子1，4是接线端子2，5是电压互感器二次压降测试仪器的分机部分，6是电压互感器二次压降测试仪器的主体部分，7是电压互感器二次回路电压信号输出：Ua、Ub、Uc、Un，8是电压互感器二次回路电线，9是用户电能表电压信号输入：Ua、Ub、Uc、Un，10示意户外现场与用户控制室分界。该例的测试仪器的主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，所述的电子机构，如是由多种电子元件、器件、组件、部件、集成电路块、电子电路以及软件程序等组装构成。详细说，该例的测试仪器的主体部分和分机部分均可有的电子机构包括有：耦合解耦模块、前端和驱动模块、调制和解调模块、采样和数据转换模块、时间基准模块、数据处理模块、最终二次压降计算模块、信息传输缆线、显示屏及其系统软件等。图3示出仪器主体部分和分机部分结构方框示意图，其中分别各自产生同步时间基准信号，图4示出仪器主体部分和分机部分结构方框示意图，其中仪器主体部分产生时间基准信号，并传输到分机部分。在图3与图4中：11是时间基准模块，12是采样和模数转换模块，13是调制解调模块，14是前端和驱动模块，15是耦合解耦模块，16是数据处理模块，17是最终二次压降计算模块(可选)，18是来自接线端子1或2的电压信号Ua、Ub、Uc和Un。图中：时间基准模块11为测试仪器的主体部分6、分机部分5至少其中一个设置有该模块或双方都设置有该模块，如果设置时间基准模块11，时间基准模块11联接采样和模数转换模块12。接线端子1和2是测试电压信息输入端，又是测试结果信息上传输线的耦合输出端、或下传输线的解耦输入端。接线端子1或2的测试信息输入端联接采样和模数转换模块12的输入端，采样和模数转换模块12的输出端联接数据处理模块16的输入端，数据处理模块16的输出分别联接调制解调模块13的输入和最终二次压降计算模块17输入(如果有该模块)，调制解调模块13的输出联接前端和驱动模块14的输入，前端和驱动模块14的输出联接耦合解耦模块15的输出，耦合解耦模块15的输出通过接线端子1或2分别联接到传输线即电压互感器二次回路各相电线上，这样完成或实现传输到该仪器的主体部分6或分机部分5的收集测试结果的那一方，负责收集测试结果的一方(可为本方，是该仪器的主体部分6或是该仪器分机部分5)通过接线端子1或2的测试电压信息的输入端将另一方(提供测试结果信息的)测试结果信息经过本方的耦合解耦模块15经前端和驱动模块14再经调制解调模块13联接并输入给本方最终二次压降计算模块17，连同本方的测试电压信息从采样和模数转换模块12经数据处理模块16联接并输入最终二次压降计算模块17，便可将电能表处2的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器1二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。该例的测试方法是：a.该仪器的分机5可将电压互感器1二次侧根部的、或被检电能表2处的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器主体部分6的电压输入端。或者，b.该仪器的主体部分6可将电能表2处的、或电压互感器1二次侧根部的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器分机5的电压输入端。这样a.该仪器的主体部分6、或b.该仪器分机部分5便可将电能表2处的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器1二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。图5是仪器的主体部分与分机传输电压互感器二次压降测试结果的软件主程序框图，在图5中：19为开始，20为接收采集的三相电压数字信号数据，21为数据处理(或该功能省略)，22为另一部分是否需要计算二次压降？23为将本部采集到并可能处理后的数据发送到调制解调模块，送往另一部分，24为本部分是否需要计算二次压降？25为从调制解调模块接收另一部分采集到并可能处理后的数据，26为采集的数据量是否足够？27为根据接收到本部和另一部分的数据计算二次压降值并显示。该例的测试方法还有：a.所述的测试仪器的主体部分6、分机部分5至少其中一个设置有自行产生时间基准的时基或时钟电路，即时间基准模块11。当至少其中一个设置自行产生时间基准的情况下，该时间基准信号作为该仪器的主体部分6和分机部分5的统一时间基准控制两部分进行电压互感器二次压降测试操作全过程。当该仪器的主体部分6和分机部分5均产生时间基准信号，则均产生的时间基准信号是同步时间基准信号，该同步时间基准信号作为该仪器的主体部分6和分机部分5的统一时间基准控制两部分进行电压互感器二次压降测试操作全过程。该例的时间基准模块11，在该仪器的主体部分6和分机部分5都设置有时间基准模块11的情况下，要选择采用高稳定度时钟模块，如选择大普公司的OCXO-023B或性能相当的其它模块。如果该仪器的主体部分6和分机部分5其中一个设置自行产生时间基准的情况下，选择一般性能的时钟模块，如选择大普公司的TCXO-T53，甚至性能更低的模块只要能满足电路性能要求也可采用。b.所述的联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线既是构成电压互感器二次回路的电线8，又是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分6和分机部分5各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线。该例的测试得到的电压相位和幅值信息结果，从测试到传输的整个过程包括：首先采样，即仪器的主体部分6和分机部分5分别在被测电能表2处、或电压互感器1二次侧根部(或相反处)得到要测试电压相位和幅值信息，接着进行模数转换，然后进行数据处理使数据适合传输，经过数字调制，再经过放大和驱动，将测试得到的电压相位和幅值信息的信号耦合到传输线上进行传输，直到该仪器的主体部分或分机部分的收集测试结果的那一方。那一方收到该信号后，经过解耦，放大和数字解调，得到电压相位和幅值信息。c.所述的该仪器的主体部分6和分机部分5凡收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方的电子电路须设置有最终二次压降计算模块17。该例的最终二次压降计算模块17选择使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或选择使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。该例的联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分6和分机部分5各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线，其详细方法还有：a.在该仪器的主体部分6和分机部分5分别产生相同的同步时间基准信号时，该仪器的分机部分5在电压互感器1二次侧根部、或电能表2处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器1二次侧根部的、或实时测量电能表2处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分6的电压输入端。或者，该仪器的主体部分6在电能表2处、或电压互感器1二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表2处的、或实时测量电压互感器1二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分5的电压输入端。或者，b.在该仪器的主体部分6产生时间基准信号，并通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到分机部分5。该仪器的分机部分5在电压互感器1二次侧根部、或电能表2处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器1二次侧根部的、或实时测量电能表2处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分6的电压输入端。或者，该仪器的主体部分6在电能表2处、或电压互感器1二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表2处的、或实时测量电压互感器1二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分5的电压输入端。或者，c.在该仪器的分机部分5产生时间基准信号，并通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到仪器的主体部分6。该仪器的分机部分5在电压互感器1二次侧根部、或电能表2处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器1二次侧根部的、或实时测量电能表2处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分6的电压输入端。或者，该仪器的主体部分6在电能表2处、或电压互感器1二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表2处的、或实时测量电压互感器1二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分5的电压输入端。根据上述的a、b、c点的内容可以看出：在a、b、c点的测试过程中该测试仪器的主体部分6或分机部分5在同步和统一的时间基准信号控制下，该测试仪器的主体部分6或分机部分5各自进行电压幅值和相位信息的采集、模数转换、调制解调、放大和驱动、耦合解耦与传输、直到该仪器的主体部分6或分机部分5的收集测试结果的那一方，最终完成电能表2处与电压互感器1二次侧根部电压信息的相减，从而得出电压互感器二次压降值。该例的耦合解耦模块15选择采用公知公用的变压器耦合解耦方案即可。该例的前端驱动模块14和调制解调模块13组合一起选择使用ST公司的ST7580SOC芯片或功能性能相当的模块即可。该例的数据处理模块16选择使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或选择使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。该例的采样和模数转换模块12选择用TI公司的ADS8342芯片或其它现有的公知公用的同性能芯片解决和设计。
实施例二.电压互感器二次压降测试方法
该例的电压互感器二次压降测试方法采用电压互感器二次压降的测试仪器实现或完成，该例的电压互感器二次压降的测试仪器具体结构可用图1～图5等联合示出，该例的电压互感器二次压降测试方法与实施例一的电压互感器二次压降测试方法不同点有：1.该例的仪器主体部分6设置在电能表处，分机5设置在电压互感器二次侧根部。2.该例的仪器主体部分6为收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方。3.该例的仪器主体部分6设置有时间基准模块。该例的电压互感器二次压降测试方法其余未述的，全同于实施例一中所述的，不再重述。
实施例三.电压互感器二次压降测试方法
该例的电压互感器二次压降测试方法采用电压互感器二次压降的测试仪器实现或完成，该例的电压互感器二次压降的测试仪器具体结构可用图1～图5等联合示出，该例的电压互感器二次压降测试方法与实施例一、实施例二的电压互感器二次压降测试方法不同点有：1.该例的仪器分机5设置在电能表处，主体部分6设置在电压互感器二次侧根部。2.该例的仪器分机部分5为收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方。3.该例的仪器分机部分5设置有时间基准模块。该例的电压互感器二次压降测试方法其余未述的，全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。
第二部分：电压互感器二次压降的测试仪器非限定实施例如下：
实施例一.电压互感器二次压降测试仪器
该例的这种电压互感器二次压降的测试仪器，是计量电压互感器二次压降的测试仪器，该测试仪器的主体部分具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，而且该测试仪器带有至少一个测试仪器的分机，分机同样具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，该例测试时测试仪器的主体部分置于被检电能表处、其分机置于电压互感器二次侧根部，或者，该测试仪器的主体部分置于电压互感器二次侧根部、其分机置于被检电能表处，电压互感器二次压降测试仪器具体结构由图1～图4联合示出，图1示出电压互感器二次压降测试仪器结构示意图，其中该仪器的主体部分设置在电能表处，图2示出电压互感器二次压降测试仪器结构示意图，其中该仪器的分机部分设置在电能表处。在两图中：1是电压互感器(PT)，2是用户被测电能表，3是接线端子1，4是接线端子2，5是电压互感器二次压降测试仪器的分机部分，6是电压互感器二次压降测试仪器的主体部分，7是电压互感器二次回路电压信号输出：Ua、Ub、Uc、Un，8是电压互感器二次回路电线，9是用户电能表电压信号输入：Ua、Ub、Uc、Un，10示意户外现场与用户控制室分界。该例的测试仪器的主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，所述的电子机构，如是由多种电子元件、器件、组件、部件、集成电路块、电子电路以及软件程序等组装构成。详细说，该例的测试仪器的主体部分和分机部分均可有的电子机构包括有：耦合解耦模块、前端和驱动模块、调制和解调模块、采样和数据转换模块、时间基准模块、数据处理模块、最终二次压降计算模块、信息传输缆线、显示屏及其系统软件等。图3示出仪器主体部分和分机部分结构方框示意图，其中分别各自产生同步时间基准信号，图4示出仪器主体部分和分机部分结构方框示意图，其中仪器主体部分产生时间基准信号，并传输到分机部分。在图3与图4中：11是时间基准模块，12是采样和模数转换模块，13是调制解调模块，14是前端和驱动模块，15是耦合解耦模块，16是数据处理模块，17是最终二次压降计算模块(可选)，18是来自接线端子1或2的电压信号Ua、Ub、Uc和Un。图中：时间基准模块11为测试仪器的主体部分6、分机部分5至少其中一个设置有该模块或双方都设置有该模块，如果设置时间基准模块11，时间基准模块11联接采样和模数转换模块12。接线端子1和2是测试电压信息输入端，又是测试结果信息上传输线的耦合输出端、或下传输线的解耦输入端。接线端子1或2的测试信息输入端联接采样和模数转换模块12的输入端，采样和模数转换模块12的输出端联接数据处理模块16的输入端，数据处理模块16的输出分别联接调制解调模块13的输入和最终二次压降计算模块17输入(如果有该模块)，调制解调模块13的输出联接前端和驱动模块14的输入，前端和驱动模块14的输出联接耦合解耦模块15的输出，耦合解耦模块15的输出通过接线端子1或2分别联接到传输线即电压互感器二次回路各相电线上，这样完成或实现传输到该仪器的主体部分6或分机部分5的收集测试结果的那一方，负责收集测试结果的一方(可为本方，是该仪器的主体部分6或是该仪器分机部分5)通过接线端子1或2的测试电压信息的输入端将另一方(提供测试结果信息的)测试结果信息经过本方的耦合解耦模块15经前端和驱动模块14再经调制解调模块13联接并输入给本方最终二次压降计算模块17，连同本方的测试电压信息从采样和模数转换模块12经数据处理模块16联接并输入最终二次压降计算模块17，便可将电能表处2的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器1二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。该例的测试仪器的结构有：a.该仪器的分机5可将电压互感器1二次侧根部的、或被检电能表2处的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器主体部分6的电压输入端。或者，b.该仪器的主体部分6可将电能表2处的、或电压互感器1二次侧根部的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器分机5的电压输入端。这样a.该仪器的主体部分6、或b.该仪器分机部分5便可将电能表2处的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器1二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。该例的测试仪器的结构还有：a.所述的测试仪器的主体部分6、分机部分5至少其中一个设置有自行产生时间基准的时基或时钟电路，即时间基准模块11。当至少其中一个设置自行产生时间基准的情况下，该时间基准信号作为该仪器的主体部分6和分机部分5的统一时间基准控制两部分进行电压互感器二次压降测试操作全过程。当该仪器的主体部分6和分机部分5均产生时间基准信号，则均产生的时间基准信号是同步时间基准信号，该同步时间基准信号作为该仪器的主体部分6和分机部分5的统一时间基准控制两部分进行电压互感器二次压降测试操作全过程。该例的时间基准模块11，在该仪器的主体部分6和分机部分5都设置有时间基准模块11的情况下，要选择采用高稳定度时钟模块，如选择大普公司的OCXO-023B或性能相当的其它模块。如果该仪器的主体部分6和分机部分5其中一个设置自行产生时间基准的情况下，选择一般性能的时钟模块，如选择大普公司的TCXO-T53，甚至性能更低的模块只要能满足电路性能要求也可采用。b.所述的联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线既是构成电压互感器二次回路的电线8，又是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分6和分机部分5各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线。该例的测试得到的电压相位和幅值信息结果，从测试到传输的整个过程包括：首先采样，即仪器的主体部分6和分机部分5分别在被测电能表2处、或电压互感器1二次侧根部(或相反处)得到要测试电压相位和幅值信息，接着进行模数转换，然后进行数据处理使数据适合传输，经过数字调制，再经过放大和驱动，将测试得到的电压相位和幅值信息的信号耦合到传输线上进行传输，直到该仪器的主体部分或分机部分的收集测试结果的那一方。那一方收到该信号后，经过解耦，放大和数字解调，得到电压相位和幅值信息。c.所述的该仪器的主体部分6和分机部分5凡收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方的电子电路须设置有最终二次压降计算模块17。该例的最终二次压降计算模块17选择使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或选择使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。该例的联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分6和分机部分5各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线，其详细结构还有：a.在该仪器的主体部分6和分机部分5分别产生相同的同步时间基准信号时，该仪器的分机部分5在电压互感器1二次侧根部、或电能表2处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器1二次侧根部的、或实时测量电能表2处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分6的电压输入端。或者，该仪器的主体部分6在电能表2处、或电压互感器1二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表2处的、或实时测量电压互感器1二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分5的电压输入端。或者，b.在该仪器的主体部分6产生时间基准信号，并通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到分机部分5。该仪器的分机部分5在电压互感器1二次侧根部、或电能表2处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器1二次侧根部的、或实时测量电能表2处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分6的电压输入端。或者，该仪器的主体部分6在电能表2处、或电压互感器1二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表2处的、或实时测量电压互感器1二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分5的电压输入端。或者，c.在该仪器的分机部分5产生时间基准信号，并通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到仪器的主体部分6。该仪器的分机部分5在电压互感器1二次侧根部、或电能表2处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器1二次侧根部的、或实时测量电能表2处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分6的电压输入端。或者，该仪器的主体部分6在电能表2处、或电压互感器1二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表2处的、或实时测量电压互感器1二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表2与电压互感器1二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分5的电压输入端。根据上述的a、b、c点的内容可以看出：在a、b、c点的测试过程中该测试仪器的主体部分6或分机部分5在同步和统一的时间基准信号控制下，该测试仪器的主体部分6或分机部分5各自进行电压幅值和相位信息的采集、模数转换、调制解调、放大和驱动、耦合解耦与传输、直到该仪器的主体部分6或分机部分5的收集测试结果的那一方，最终完成电能表2处与电压互感器1二次侧根部电压信息的相减，从而得出电压互感器二次压降值。该例的耦合解耦模块15选择采用公知公用的变压器耦合解耦方案即可。该例的前端驱动模块14和调制解调模块13组合一起选择使用ST公司的ST7580SOC芯片或功能性能相当的模块即可。该例的数据处理模块16选择使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或选择使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。该例的采样和模数转换模块12选择用TI公司的ADS8342芯片或其它现有的公知公用的同性能芯片解决和设计。
实施例二.电压互感器二次压降测试仪器
该例的电压互感器二次压降测试仪器具体结构可用图1～图4等联合示出，该例的电压互感器二次压降测试仪器与实施例一的电压互感器二次压降测试仪器不同点有：1.该例的仪器主体部分6设置在电能表处，分机5设置在电压互感器二次侧根部。2.该例的仪器主体部分6为收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方。3.该例的仪器主体部分6设置有时间基准模块。该例的电压互感器二次压降测试仪器其余未述的，全同于实施例一中所述的，不再重述。
实施例三.电压互感器二次压降测试仪器
该例的电压互感器二次压降测试仪器具体结构可用图1～图4等联合示出，该例的电压互感器二次压降测试仪器与实施例一、实施例二的电压互感器二次压降测试仪器不同点有：1.该例的仪器分机5设置在电能表处，主体部分6设置在电压互感器二次侧根部。2.该例的仪器分机部分5为收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方。3.该例的仪器分机部分5设置有时间基准模块。该例的电压互感器二次压降测试仪器其余未述的，全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。
Claims (2)
1.一种电压互感器二次压降的测试方法，所述的测试方法采用电压互感器二次压降的测试仪器实现，所述的测试仪器用于计量电压互感器二次压降，该测试仪器包括一个主体部分和至少一个分机部分，该主体部分和分机部分均具有计量或检测电压互感器二次压降的结构，所述的主体部分和分机部分其中一个部分设置有自行产生时间基准的时基或时钟电路，所述的该仪器的主体部分和分机部分凡收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方的电子电路设置有最终二次压降计算模块，所述主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，所述主体部分置于被检电能表处时、其分机部分置于电压互感器二次侧根部，或者，所述主体部分置于电压互感器二次侧根部时、其分机部分置于被检电能表处，其特征在于：所述的测试方法包括下列步骤：
步骤1：设置有时基或时钟电路的主体部分或分机部分产生时间基准信号；
步骤2：将产生的时间基准信号，通过调制并耦合到联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线上，实时地传输到未设置时基或时钟电路的一方，未设置时基或时钟电路的一方通过解耦和解调，将所述的时间基准信号还原；
步骤3：该时间基准信号作为所述主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分实现电压互感器二次压降测试；
步骤4：主体部分和分机部分以时间基准信号为基准，各自分别实时测量所置处、即电压互感器二次侧根部或被检电能表处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压；
步骤5：主体部分或分机部分将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值实时、无误差或误差可忽略地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线传输到该仪器另一部分的电压输入端，使设置有最终二次压降计算模块的一方能够得到对方测量的三相电压值；
步骤6：设置有最终二次压降计算模块的一方将被检电能表处与电压互感器二次侧根部的包含了相位和幅值信息的电压进行相减运算，从而得出电压互感器二次压降值；
其中联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线既是构成电压互感器二次回路的电线，又是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分和分机部分各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线，还是时间基准信号的传输线。
2.一种电压互感器二次压降的测试仪器，用于计量电压互感器二次压降，该测试仪器包括一个主体部分和至少一个分机部分，该主体部分和分机部分均具有计量或检测电压互感器二次压降的结构，所述主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，该主体部分置于被检电能表处时、其分机部分置于电压互感器二次侧根部，或者，该主体部分置于电压互感器二次侧根部时、其分机部分置于被检电能表处，该测试仪器的主体部分和分机部分中的电子机构同时至少包括：耦合解耦模块（15）、前端和驱动模块（14）、调制解调模块（13）、采样和数据转换模块（12）、数据处理模块（16），所述的主体部分和分机部分其中一个部分有自行产生时间基准的时间基准模块（11），所述的主体部分和分机部分至少一个部分有最终二次压降计算模块（17），其特征在于：模块之间的联接关系是：
耦合解耦模块（15）与采样和数据转换模块（12）分别与接线端子（18）联接，调制解调模块（13）通过前端和驱动模块（14）与耦合解耦模块（15）联接，采样和数据转换模块（12）通过数据处理模块（16）联接到调制解调模块（13）；如果主体部分或者分机部分中含有最终二次压降计算模块（17），数据处理模块（16）同时联接到最终二次压降计算模块（17），调制解调模块（13）联接到最终二次压降计算模块（17）；在含有时间基准模块（11）的主体部分或者分机部分中，时间基准模块（11）分别联接到采样和数据转换模块（12）与调制解调模块（13），在不含有时间基准模块（11）的主体部分或者分机部分中，调制解调模块（13）联接到数据转换模块（12）。
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