CN105301548A - 一种低压电流互感器温升特性自动检测装置 - Google Patents

一种低压电流互感器温升特性自动检测装置 Download PDF

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CN105301548A CN201510705821.XA CN201510705821A CN105301548A CN 105301548 A CN105301548 A CN 105301548A CN 201510705821 A CN201510705821 A CN 201510705821A CN 105301548 A CN105301548 A CN 105301548A
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郭子娟
匡义
朱赤丹
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黄莹
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中国电力科学研究院
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Abstract

本发明提供一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,所述装置包括控制与数据采集系统,电流发生装置,低压电流互感器,开关,电子负荷和温度传感器;所述控制与数据采集系统与所述电流发生装置双向连接,所述电流发生装置的输出端与低压电流互感器的输入端串联,所述低压电流互感器的输出端通过开关与所述电子负荷并联,所述温度传感器固定在所述低压电流互感器上。本发明提供的检测装置可一次性完成多个电流互感器的温升特性检测,全过程无需人员参与,大大提高了检测效率。

Description

一种低压电流互感器温升特性自动检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种检测装置,具体讲涉及一种低压电流互感器温升特性自动检测装 置。
背景技术
[0002] 计量用低压电流互感器作为电力营销的主要计量器具,其性能指标直接关系到收 费准确性。温升特性检测是考核低压电流互感器性能的重要检测项目,也是低压电流互感 器所有性能指标检测过程中最复杂的、检测周期最长的项目。
[0003] 现有的温升特性检测方案是通过在低压电流互感器的一次侧采用手动调压的方 式进行升流,低压电流互感器的温度会随着一次侧电流的增大而升高,其温度升高的特性 需要人工不停检测环境温度变化和被测低压电流互感器的温度变化,并判断是否稳定,温 升稳定后拆除低压电流互感器二次侧的负荷,测量低压电流互感器的二次电阻,再通过电 阻变化推导计算温升值,检测周期大约需要6-7个小时,检测周期长,劳动强度大,检测误 差大,一次只能对一只低压电流互感器进行检测,检测效率低。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术中所存在的上述不足,本发明提供一种低压电流互感器温升特 性自动检测装置,该装置可同时自动测量多个低压电流互感器的温升特性,全过程无需人 员参与,大大提高了试验效率,并且与手动记录数据相比在切断一次电流后的温度测量过 程,本装置切换低压电流互感器二次回路和测量直流电阻的速度更快,因此可以获得更准 确的温度数据和切断一次电流后低压电流互感器温度随时间的变化曲线。
[0005] 本发明提供的技术方案是:一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其改进 之处在于:所述装置包括控制与数据采集系统,电流发生装置,低压电流互感器,开关,电子 负荷和温度传感器;所述控制与数据采集系统与所述电流发生装置双向连接,所述电流发 生装置的输出端与低压电流互感器的输入端串联,所述低压电流互感器的输出端通过开关 与所述电子负荷并联,所述温度传感器固定在所述低压电流互感器上。
[0006] 优选的,所述低压电流互感器包括绝缘外壳,安装在所述绝缘外壳内的铁芯、缠绕 在所述铁芯上的二次线圈,以及固定在所述绝缘外壳上的分别与所述二次线圈两端电气相 连的二次端子;所述低压电流传感器通过导电杆或夹具串接在所述电流发生装置的输出回 路上。
[0007] 优选的,所述电流发生装置包括电子调压器和升流器;所述电子调压器的输入端 与所述控制与数据采集系统双向连接,其输出端与所述升流器的一次绕组相连,所述升流 器的二次绕组与所述低压电流互感器的输入端串联;所述电子调压器在所述控制与数据采 集系统的控制下产生相应电流输出至所述升流器;所述升流器对所述电子调压器产生的电 流进行升流后输出至所述低压电流互感器;所述温度传感器用于测量所述低压电流互感器 在接通电子负荷时的温度。
[0008] 进一步,所述电子调压器包括依次连接的单片机,IGBT及其驱动模块,LC滤波器, 输出变压器和EMI滤波器;
[0009] 所述单片机与所述控制与数据采集系统通过RS232通信口进行通信,所述单片机 在所述控制与数据采集系统的控制下产生相应的SPffM输出脉冲信号给所述IGBT及其驱动 模块,从而调节所述电压调压器的输出电压;
[0010] 所述IGBT及其驱动模块通过整流桥与交流电压源相连,所述GBT及其驱动模块在 所述SPffM输出脉冲信号的控制下,将整流桥输出的直流电压转换为方波脉冲电压信号后 输出给所述LC滤波器;
[0011] 所述的LC滤波器对所述IGBT及其驱动模块输出的方波脉冲电压信号进行滤波, 将其变成正弦电压信号后输出至所述输出变压器;
[0012] 所述的输出变压器将所述LC滤波器输出的正弦电压信号转变成0~300V的交流 电压后输出至所述EMI滤波器;
[0013] 所述的EMI滤波器对所述输出变压器输出的交流电压进行EMI滤波后输出至升流 器。
[0014] 进一步,所述电子调压器还包括电压反馈回路和电流反馈回路,所述电压反馈回 路的两端和所述电流反馈回路的两端均分别与所述输出变压器的输出端和单片机的输入 接口相连,用于将所述EMI滤波器输出电压和输出电流经所述单片机反馈至所述控制与数 据采集系统;
[0015] 所述升流器的二次绕组还串联有反馈电流互感器;所述反馈电流互感器的输出端 与控制与数据采集系统相连,用于采集所述升流器的输出电流,并将所述输出电流反馈给 所述控制与数据采集系统;所述控制与数据采集系统根据所述升流器的输出电流、所述电 子调压器的输出电流和输出电压判断所述检测装置是否正常工作,并控制所述电子调压器 的输出。
[0016] 进一步,控制与数据采集系统包括工控机和DSP数据采集板,所述工控机分别通 过USB通信接口和RS232通信接口与所述DSP数据采集板和电子调压器的单片机相连;所 述DSP数据采集板与反馈电流互感器相连;用于采集升流器的输出电流,并将输出电流信 号传输给工控机;所述工控机监测电子调压器的输出电流、输出电压和升流器的输出电流, 并根据监测数据判断装置是否正常工作、以及控制所述电子调压器的输出。
[0017] 优选的,所述温度传感器包括铂电阻PT100和测试钳夹,所述铂电阻TP100安装在 所述测试钳夹内,所述测试钳夹分别固定在低压电流互感器的绝缘外壳和二次端子上,所 述铂电阻PT100与DSP数据采集板相连,并由所述DSP数据采集板上的直流电源供电,所述 DSP数据采集板通过所述铂电阻PT100实时监测所述低压电流互感器的绝缘外壳温度和二 次端子温度,并将监测的温度数据实时传送给工控机。
[0018] 优选的,所述电子负荷包括依次连接的二次负荷,每个二次负荷由可调电感和电 阻串联而成;所述二次负荷两端并联有继电器A,所述继电器A与DSP数据采集板相连,所 述DSP数据采集板在工控机的控制下控制所述继电器A的开断,从而调节所述电子负荷的 负荷值。
[0019] 进一步,所述控制与数据采集系统还包括多通道直流电阻测量装置,低压电流互 感器的输出端通过继电器B依次串联后与所述多通道直流电阻测量装置并联;所述继电器 B受DSP数据采集板的控制,用于断开或接通相邻两个低压电流互感器的输出端;每个低压 电流互感器的输出端还并联有继电器C,所述继电器C受DSP数据采集板的控制,用于将不 使用的低压电流互感器短路;
[0020] 所述多通道直流电阻测量装置在DSP数据采集板的控制下输出恒定电流至串联 的低压电流互感器,每个低压电流互感器的输出端还并联有电压测量单元,用于测量所述 低压电流互感器的二次绕组电压,并将测得的电压通过DSP数据采集板传输给工控机;所 述多通道直流电阻测量装置的输出端还串联有电流测量单元,用于测量所述多通道直流电 阻测量装置的输出电流,并将测得的电流通过DSP数据采集板传输给工控机。
[0021] 进一步,所述工控机根据tx时刻所述多通道直流电阻测量装置的输出电流I以及 低压电流互感器的二次绕组电压U计算所述低压电流互感器的直流电阻Rx,
Figure CN105301548AD00061
并根 据所述直流电阻Rx,二次线圈电阻温度系数TCR,二次线圈初始直流电阻札和初始环境温度 Θ s,计算tx时刻低压电流互感器二次线圈及铁芯的温度值Θ,
Figure CN105301548AD00062
[0022] 与最接近的现有技术相比,本发明具有如下显著进步:
[0023] 1、本发明提供的低压电流互感器温升特性自动检测装置可同时对多个电流互感 器进行检测,多通道测量,大大提高了试验的效率,减少了检测过程所需时间。
[0024] 2、本发明提供的低压电流互感器温升特性自动检测装置在工控机内设置好被测 低压电流互感器参数后,一键启动,装置自动升流,自动测温,自动切换二次负荷和电阻测 量,自动判断温升是否稳定,自动计算温升结果,自动生成检测报告。避免了手动测量和记 录处理数据所带来的误差和错误操作可能性。同时节约了检测过程的人力成本,提高了检 测效率。
[0025] 3本发明采用的电流发生装置包括电子调压器和升流器,且在电流发生装置内设 置了电压反馈回路和电流反馈回路,可根据电流发生装置的反馈电压和电流控制电流发生 装置的输出,使得电流发生装置的输出电流精度更高高且更稳定,输出电源波形的畸变率 低,采用电子调压器和升流器,使得电流发生装置的输出电流幅值和质量不受电网电压波 动的影响。
[0026] 4、本发明提供的低压电流互感器温升特性自动检测装置能够精确测量记录低压 电流互感器二次线圈在某个时间的电阻值,从而可以精确推断被检测低压电流互感器在一 次大电流消失瞬间的温度值。
附图说明
[0027] 图1为本发明提供的低压电流互感器温升特性自动检测装置的结构示意图;
[0028] 图2为低压电流互感器温升特性自动检测装置的电流控制回路示意图;
[0029] 图3为二次负荷选择与直流电阻测量回路的结构示意图;
[0030] 图4为测量低压电流互感器直流电阻时的结构示意图;
[0031] 图5为低压电流互感器温升特性自动检测装置的系统原理图;
[0032] 图6为低压电流互感器二次负荷切断后直流电阻与时间的变化关系曲线图;
[0033] 图7为电子调压器的内部电路原理图。
具体实施方式
[0034] 为了更好地理解本发明,下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的 说明。
[0035] 本发明提供的低压电流互感器温升特性自动检测装置如图1-5所示,所述装置包 括控制与数据采集系统,电流发生装置,低压电流互感器,开关,电子负荷和温度传感器;所 述控制与数据采集系统与所述电流发生装置双向连接,所述电流发生装置的输出端与低压 电流互感器的输入端串联,所述低压电流互感器的输出端通过开关与所述电子负荷并联, 所述温度传感器固定在所述低压电流互感器上。
[0036] 所述低压电流互感器包括绝缘外壳,安装在所述绝缘外壳内的铁芯、缠绕在所述 铁芯上的二次线圈,以及固定在所述绝缘外壳上的分别与所述二次线圈两端电气相连的二 次端子;所述低压电流传感器通过导电杆或夹具串接在所述电流发生装置的输出回路上。
[0037] 如图3所示,本实施例中共设置5个低压电流互感器串接在所述电流发生装置的 输出回路上;每个低压电流互感器的输出端均并联有电子负荷,该电子负荷由依次串联的 二次负荷组成,二次负荷由可调电感和电阻串联而成,每个二次负荷两端并联有继电器A, 可通过控制继电器A对二次负荷进行短路,从而调节电子负荷的负荷值;继电器A受DSP数 据采集板的控制,电子负荷的负荷值通过工控机进行配置,由工控机发送信号给DSP数据 采集板,二次负荷的功率因素均为〇. 8,通过工控机配置的电子负荷的伏安数有三种数值可 选:分别为5VA,IOVA和15VA ;软件可以选择的二次负荷值包含IA电流互感器的三个负荷 值和5A电流互感器的三个二次负荷值,整个装置包含的总标准二次负荷值不低于30个。具 体的切换电路如附录图3所示。
[0038] 所述电流发生装置包括电子调压器和升流器;所述电子调压器的输入端与所述控 制与数据采集系统双向连接,其输出端与所述升流器的一次绕组相连,所述升流器的二次 绕组与所述低压电流互感器的输入端串联;所述电子调压器在所述控制与数据采集系统 的控制下产生相应电流输出至所述升流器;所述升流器对所述电子调压器产生的电流进 行升流后输出至所述低压电流互感器;所述电流发生装置的容量为10KV,最大输出电流为 2500A,可稳定运行12小时以上,电流发生装置的输出电流通过控制与数据采集系统中工 控机的应用软件进行自动调节,设定的目标电流与实际控制输出电流的误差小于0.5%。
[0039] 如图2和图7所示,所述电子调压器包括依次连接的单片机,IGBT及其驱动模块, LC滤波器,输出变压器和EMI滤波器。
[0040] 所述的单片机型号是C8051F020,单片机内部自带SPffM控制模块,12位AD转换器 和RS232通信口,在装置运行时,C8051R)20通过RS232通信口和装置的控制与数据采集系 统进行通信,接受控制与数据采集系统的命令对电子调压器的输出电压进行调整。
[0041 ] 所述的IGBT及其驱动模块包括IGBT快速开关模块和IGBT驱动模块,所述IGBT 快速开关模块由四个IGBT快速开关对称连接组成;所述IGBT驱动模块的两端分别连接单 片机和IGBT快速开关的控制端;用于将单片机C8051R)20产生的SPffM脉冲信号通过驱动 模块进行放大,然后驱动后级的四个IGBT快速开关的导通和截止,所述IGBT快速开关通过 整流桥与交流电压源相连,其在所述IGBT驱动模块的驱动控制下将整流桥输出的直流电 压转为成频率为50KHz的方波脉冲电压信号,方波脉冲电压信号的脉冲宽度程正弦变化。
[0042] 所述的LC滤波器负责对IGBT所产生的脉宽调制方波进行滤波,将其变成正弦信 号输出至输出变压器。
[0043] 所述的输出变压器接受来自LC滤波器的输出电压并将其变成0~300V的交流电 压输出。输出变压器的两侧绕组完全隔离。
[0044] 所述的EMI滤波器负责对来自输出变压器的电压进行EMI滤波,抑制衰减输出电 压中的高频电压和共模电压。从而保证所获得的正弦信号中高频分量降至极低水平。
[0045] 所述电子调压器还包括电压反馈回路和电流反馈回路;所述的电压反馈回路和电 流反馈回路是指,接入在隔离输出变压器的电流互感器负责采集电子调压器的输出电流, 以监视在运行过程中电子调压器的负载状况,一旦发现过载或者输出短路则立刻切断输出 断路器并停止SPffM的工作。电压反馈回路则不断采集电子调压器的输出电压从而与设定 的正弦电压值进行比较,获得目标电压与实际电压的差值对SPffM输出信号进行不断修正。
[0046] 所述升流器的二次绕组还串联有反馈电流互感器;所述反馈电流互感器的输出端 与控制与数据采集系统相连,用于采集所述升流器的输出电流,并将所述输出电流反馈给 所述控制与数据采集系统;所述控制与数据采集系统根据所述升流器的输出电流、所述电 子调压器的输出电流和输出电压判断所述检测装置是否正常工作,并控制所述电子调压器 的输出。
[0047] 如图2和图5所示:所述控制与数据采集系统包括工控机和DSP数据采集板,所述 工控机分别通过USB通信接口和RS232通信接口与所述DSP数据采集板和电子调压器的单 片机相连;所述DSP数据采集板与反馈电流互感器相连,用于采集升流器的输出电流,并将 输出电流信号传输给工控机;所述工控机监测电子调压器的输出电流、输出电压和升流器 的输出电流,并根据监测数据判断装置是否正常工作、以及控制所述电子调压器的输出。
[0048] 其中升流器的输入电流与升流器的输出电流应保持在升流器变比误差的5%范围 内,如果超过此范围则认为系统工作异常,立即停止升流并给出错误提示。当输出电流与用 户设定的目标电流误差小于0.5%时停止升流,并在保持升流器输出电流过程中不断的监 视升流器输出电流与目标电流的误差,当此数值超过1%时再次进行电流增加或减少调节, 直至满足目标电流与实际误差电流误差小于〇. 5%的条件。
[0049] 所述温度传感器包括铂电阻PT100和测试钳夹,所述铂电阻TP100安装在所述测 试钳夹内,温度传感器表面与控制与数据采集系统的电气完全隔离,在进行试验时,将所述 测试钳夹分别固定在低压电流互感器的绝缘外壳和二次端子上,与所述低压电流互感器的 绝缘外壳和二次端子良好接触,所述铂电阻PTlOO与DSP数据采集板相连,所有的铂电阻 PT100由所述DSP数据采集板上的15V直流电压进行供电,在测量过程中,DSP数据采集板 实时监视流过每个PT100电阻的电流和直流供电电源电压,从而计算每个PT100电阻的阻 值,然后通过PT100电阻阻值换算得到其表面的温度值并实时传送给工控机。
[0050] 所述控制与数据采集系统还包括多通道直流电阻测量装置,所述低压电流互感器 的输出端通过继电器B依次串联后与所述多通道直流电阻测量装置并联;所述继电器B受 DSP数据采集板的控制,用于断开或接通相邻两个低压电流互感器的输出端;每个低压电 流互感器的输出端还并联有继电器C,所述继电器C受DSP数据采集板的控制,用于将不使 用的低压电流互感器短路;
[0051] 所述多通道直流电阻测量装置在DSP数据采集板的控制下输出恒定电流至串联 的低压电流互感器,每个低压电流互感器的输出端还并联有电压测量单元,用于测量所述 低压电流互感器的二次绕组电压,并将测得的电压通过DSP数据采集板传输给工控机;所 述多通道直流电阻测量装置的输出端还串联有电流测量单元,用于测量所述多通道直流电 阻测量装置的输出电流,并将测得的电流通过DSP数据采集板传输给工控机。。
[0052] 由于本实施例中低压电流互感器的数量为5,因此采用五通道直流电阻测量装置 对低压电流互感器二次绕组的直流电阻进行测量;5个低压电流互感器在温升达到稳定后 能够通过装置的内部继电器自动切换至5通道的直流电阻测试模块,快速的同时完成5个 电流互感器的直流电阻测量,并且在整个试验过程中装置能够完成对试验过程中温度,直 流电阻和时间的记录。
[0053] 5个电流互感器二次回路的切换原理图如附录图3所示,当装置置于直流电阻测 量模式时,通过继电器开关将所有低压电力互感器的二次回路电子负荷全部切除,控制电 流发生装置停止工作,从而切断低压电流互感器的一次电流,并将5个电流互感器二次线 圈的首尾相连,对于不使用的低压电流互感器通过继电器C直接将对应的二次线圈短接。5 通道直流电阻测量的原理如附录图4所示,五通道直流电阻测量装置输出一个电流大小在 0~2A范围内的直流电流对低压电流互感器的二次线圈进行充电,并同时检测5个电流互 感器二次线圈的端电压,通过5个电压和输出电流的数值可计算每个线圈的二次直流电阻 值。五通道直流电阻测量装置通过RS232通信口与DSP数据采集板相连,由工控机的应用 软件进行控制,测量的电流值,电压值也实时传输至工控机进行处理。
[0054] 低压电流互感器的一次电流切断后,每隔一个固定的时间段计算一次直流电阻 值,装置根据电流互感器温度随时间的衰减曲线来推测电流互感器在一次电流切断瞬间的 二次线圈温度值,并将此数值作为电流互感器二次线圈温升试验过程中的最高温度值。在 测量低压电流互感器铁芯和二次绕组温度时,通过间接测量低压电流互感器二次线圈的直 流电阻,然后通过将实际计算1时刻的直流电阻值R x,铜导体电阻温度系数TCR(二次线圈 为铜导体),以及二次线圈初始直流电阻Rs和初始环境温度Θ s作推算,从而通过式1计算 tx时刻电流互感器二次线圈及铁芯的温度值Θ,式中Δ Θ为温度变化值,θ = Δ Θ + Θ s。
Figure CN105301548AD00091
[0056] 本发明提供的低压电流互感器温升特性自动检测装置采用如下方法检测所述低 压电流互感器的温升特性:升流器输出回路通过导电杆或夹具串接5个电流互感器,并将5 个电流互感器保持150mm以上的间隔,在一次通流情况下电流互感器的二次线圈连接电子 负荷。在检测开始前用户通过工控机的应用软件设定需要达到的一次电流值,最长保持时 间,二次负荷值选择,当前的环境温度等。
[0057] 参数设置完成后启动检测试验,工控机首先将5个电流互感器的二次线圈切换至 直流电阻测量状态,检测电流互感器二次线圈的初始直流电阻值Θ s;然后升流至设定的电 流值并保持,在此过程中装置不断检测低压电流互感器绝缘外壳表面温度的变化,低压电 流互感器二次端子的温度变化及环境温度变化,当发现温度达到稳定后(装置定义的温度 稳定是指稳定变化在一段时间内温度变化小于1度)则装置立刻切断低压电流互感器的一 次电流(也就是升流器的输出电流),并迅速自动测量低压电流互感器二次线圈的电阻值, 将断开瞬间的一次电流值,一次电流输出时间,一次电流切断时间点,首次直流电阻测量时 间点,各个监测点的温度,低压电流互感器二次线圈电阻,换算的低压电流互感器二次线圈 温度等记录下来,并以表格形式存储。在完成第一个点的二次线圈直流电阻测量之后,装置 保持一次电流在切断状态,并每间隔一段时间读取一次低压电流互感器的二次线圈直流电 阻值,将获得的直流电阻值随时间变化绘制成一条曲线如图6,以此曲线为基础推算电流互 感器在切断一次电流瞬间、时刻处的二次线圈直流电阻值,并依据初始电阻值,初始环境 温度和电阻温度的关系公式计算电流互感器二次线圈在试验过程中的最高温度值。详细的 实现过程及计算公式如下:
[0058] 在低压电流互感器一次电流切断后8-10分钟内,其二次线圈的电阻值以线性形 式衰减,通过每隔45s测量一次线圈直流电阻值,获得其线圈的电阻随时间的衰减曲线如 附录图6所示
[0059] R = K*t+C (2)
[0060] K是所获得电阻衰减曲线的比例系数,C是所获得电阻衰减曲线的常数,t是一次 电流切断瞬间开始计时的t时刻,R是在t时刻测量所获得的电阻值。在一次电流切断后 的10分钟内每隔45s测量一次直流电阻值,可以获得的N个直流电阻数据点,将这些数据 点进行最小二次阶乘拟合可以获得式2中的系数K和C,详细的计算公司如式3
Figure CN105301548AD00101
[0062]民是t i时刻测量所得的电阻值,Q是R i与式2所用模型的二次阶层积,使用当Q 值为最小时的K和C数值作为最优的系数,对式3求二次偏导数可得式4和式5,其中式4 和式5等于0是Q值达到最小的必要条件
Figure CN105301548AD00102
[0065] 因此可以得到当K和C满足式6和式7时,式2所示的模型为实测电阻数据的最 优模型,其畔
Figure CN105301548AD00103
Figure CN105301548AD00104
[0068] 所述的装置整个采集过程和切换继电器的控制均由装置的DSP控制板完成,所有 的数据集中在工控机的应用软件进行分析,处理和存储。
[0069] 以上仅为本发明的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内, 所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1. 一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于:所述装置包括控制与数 据采集系统,电流发生装置,低压电流互感器,开关,电子负荷和温度传感器;所述控制与数 据采集系统与所述电流发生装置双向连接,所述电流发生装置的输出端与低压电流互感器 的输入端串联,所述低压电流互感器的输出端通过开关与所述电子负荷并联,所述温度传 感器固定在所述低压电流互感器上。
2. 根据权利要求1所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述低压电流互感器包括绝缘外壳,安装在所述绝缘外壳内的铁芯、缠绕在所述铁芯 上的二次线圈,以及固定在所述绝缘外壳上的分别与所述二次线圈两端电气相连的二次端 子;所述低压电流传感器通过导电杆或夹具串接在所述电流发生装置的输出回路上。
3. 根据权利要求1所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述电流发生装置包括电子调压器和升流器;所述电子调压器的输入端与所述控制与 数据采集系统双向连接,其输出端与所述升流器的一次绕组相连,所述升流器的二次绕组 与所述低压电流互感器的输入端串联;所述电子调压器在所述控制与数据采集系统的控制 下产生相应电流输出至所述升流器;所述升流器对所述电子调压器产生的电流进行升流后 输出至所述低压电流互感器;所述温度传感器用于测量所述低压电流互感器在接通电子负 荷时的温度。
4. 根据权利要求3所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述电子调压器包括依次连接的单片机,IGBT及其驱动模块,LC滤波器,输出变压器 和EMI滤波器; 所述单片机与所述控制与数据采集系统通过RS232通信口进行通信,所述单片机在所 述控制与数据采集系统的控制下产生相应的SPWM输出脉冲信号给所述IGBT及其驱动模 块,从而调节所述电压调压器的输出电压; 所述IGBT及其驱动模块通过整流桥与交流电压源相连,所述GBT及其驱动模块在所述SPWM输出脉冲信号的控制下,将整流桥输出的直流电压转换为方波脉冲电压信号后输出给 所述LC滤波器; 所述的LC滤波器对所述IGBT及其驱动模块输出的方波脉冲电压信号进行滤波,将其 变成正弦电压信号后输出至所述输出变压器; 所述的输出变压器将所述LC滤波器输出的正弦电压信号转变成0~300V的交流电压 后输出至所述EMI滤波器; 所述的EMI滤波器对所述输出变压器输出的交流电压进行EMI滤波后输出至升流器。
5. 根据权利要求4所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述电子调压器还包括电压反馈回路和电流反馈回路,所述电压反馈回路的两端和所 述电流反馈回路的两端均分别与所述输出变压器的输出端和单片机的输入接口相连,用于 将所述EMI滤波器输出电压和输出电流经所述单片机反馈至所述控制与数据采集系统; 所述升流器的二次绕组还串联有反馈电流互感器;所述反馈电流互感器的输出端与控 制与数据采集系统相连,用于采集所述升流器的输出电流,并将所述输出电流反馈给所述 控制与数据采集系统;所述控制与数据采集系统根据所述升流器的输出电流、所述电子调 压器的输出电流和输出电压判断所述检测装置是否正常工作,并控制所述电子调压器的输 出。
6. 根据权利要求1-5中任意一项所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置, 其特征在于: 控制与数据采集系统包括工控机和DSP数据采集板,所述工控机分别通过USB通信接 口和RS232通信接口与所述DSP数据采集板和电子调压器的单片机相连;所述DSP数据采 集板与反馈电流互感器相连,用于采集升流器的输出电流,并将输出电流信号传输给工控 机;所述工控机监测电子调压器的输出电流、输出电压和升流器的输出电流,并根据监测数 据判断装置是否正常工作、以及控制所述电子调压器的输出。
7. 根据权利要求1所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述温度传感器包括铂电阻PT100和测试钳夹,所述铂电阻TP100安装在所述测试 钳夹内,所述测试钳夹分别固定在低压电流互感器的绝缘外壳和二次端子上,所述铂电阻PT100与DSP数据采集板相连,并由所述DSP数据采集板上的直流电源供电,所述DSP数据 采集板通过所述铂电阻PT100实时监测所述低压电流互感器的绝缘外壳温度和二次端子 温度,并将监测的温度数据实时传送给工控机。
8. 根据权利要求1所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述电子负荷包括依次连接的二次负荷,每个二次负荷由可调电感和电阻串联而成; 所述二次负荷两端并联有继电器A,所述继电器A与DSP数据采集板相连,所述DSP数据采 集板在工控机的控制下控制所述继电器A的开断,从而调节所述电子负荷的负荷值。
9. 根据权利要求6所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述控制与数据采集系统还包括多通道直流电阻测量装置,低压电流互感器的输出端 通过继电器B依次串联后与所述多通道直流电阻测量装置并联;所述继电器B受DSP数据 采集板的控制,用于断开或接通相邻两个低压电流互感器的输出端;每个低压电流互感器 的输出端还并联有继电器C,所述继电器C受DSP数据采集板的控制,用于将不使用的低压 电流互感器短路; 所述多通道直流电阻测量装置在DSP数据采集板的控制下输出恒定电流至串联的低 压电流互感器,每个低压电流互感器的输出端还并联有电压测量单元,用于测量所述低压 电流互感器的二次绕组电压,并将测得的电压通过DSP数据采集板传输给工控机;所述多 通道直流电阻测量装置的输出端还串联有电流测量单元,用于测量所述多通道直流电阻测 量装置的输出电流,并将测得的电流通过DSP数据采集板传输给工控机。
10. 根据权利要求9所述的一种低压电流互感器温升特性自动检测装置,其特征在于: 所述工控机根据tx时刻所述多通道直流电阻测量装置的输出电流I以及低压电流互 感器的二次绕组电压U计算所述低压电流互感器的直流电阻Rx,
Figure CN105301548AC00031
;并根据所述直流 电阻Rx,二次线圈电阻温度系数TCR,二次线圈初始直流电阻札和初始环境温度Θs,计算tx 时刻低压电流互感器二次线圈及铁芯的温度值Θ:
Figure CN105301548AC00032
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105974348A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 国网山东省电力公司电力科学研究院 低压电流互感器综合检测系统及其方法
CN106405467A (zh) * 2016-05-04 2017-02-15 中国电力科学研究院 一种低压电流互感器短时热电流自动化试验装置及试验方法
CN109884570A (zh) * 2017-12-07 2019-06-14 广东电网有限责任公司东莞供电局 一种电子升流器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196753A (zh) * 2006-12-06 2008-06-11 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 电气同步式大功率恒流源实现方法和装置
CN102135607A (zh) * 2011-03-01 2011-07-27 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 智能型低压电流互感器自动检定线及其自动检定方法
CN202351377U (zh) * 2011-10-21 2012-07-25 浙江省电力公司 电流互感器二次绕组匝间绝缘试验装置
WO2012163064A1 (zh) * 2011-06-01 2012-12-06 浙江省电力公司 互感器全自动化检定系统和方法
CN203117239U (zh) * 2013-03-13 2013-08-07 江苏省电力公司电力科学研究院 基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196753A (zh) * 2006-12-06 2008-06-11 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 电气同步式大功率恒流源实现方法和装置
CN102135607A (zh) * 2011-03-01 2011-07-27 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 智能型低压电流互感器自动检定线及其自动检定方法
WO2012163064A1 (zh) * 2011-06-01 2012-12-06 浙江省电力公司 互感器全自动化检定系统和方法
CN202351377U (zh) * 2011-10-21 2012-07-25 浙江省电力公司 电流互感器二次绕组匝间绝缘试验装置
CN203117239U (zh) * 2013-03-13 2013-08-07 江苏省电力公司电力科学研究院 基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海来扬电气科技有限公司: "《大电流发生器正确使用方法及操作步骤》", 《百度》 *
无: "《KTL-50型可调电感》", 《继电器》 *
王明谦: "《电流互感器试验(8)》", 《变压器》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105974348A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 国网山东省电力公司电力科学研究院 低压电流互感器综合检测系统及其方法
CN105974348B (zh) * 2016-04-29 2018-08-10 国网山东省电力公司电力科学研究院 低压电流互感器综合检测系统及其方法
CN106405467A (zh) * 2016-05-04 2017-02-15 中国电力科学研究院 一种低压电流互感器短时热电流自动化试验装置及试验方法
CN109884570A (zh) * 2017-12-07 2019-06-14 广东电网有限责任公司东莞供电局 一种电子升流器

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