CN105954700A - 一种电子式互感器温度特性测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子式互感器温度特性测试系统，包括待试电子式电流/电压互感器、温度箱、升流/升压器、同步对时模块、功能控制模块和调压器，所述功能控制模块通过控制所述调压器，来调节所述升流/升压器的升流/升压值，使所述待试电子式电流/电压互感器达到所述功能控制模块设定好的额定电流、额定电压以及测试点的百分比；所述功能控制模块通过控制所述温度箱完成对所述待试电子式电流/电压互感器的温度循环试验；所述同步对时模块在间隔固定的时间内，同时向所述待试电子式电流/电压互感器和所述功能控制模块发送精确的标准时间信号，使得二者时间完全同步。本发明可全面考核电子式互感器的温度特性，提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及电气测量领域，特别涉及一种电子式互感器温度特性测试系统及测试方法。
背景技术
电子式互感器是一种先进电力系统一次电流、电压采集设备，同时由其结构原理所决定，电子式互感器采用了大量的光学、电子器件，非常易受到温度变化的影响而导致其测量准确度等性能发生劣化。在目前型式试验、性能测试及现场应用中，电子式互感器的温度特性测试都是故障率高发的项目。
目前，电子式互感器国家标准规定了其温度循环测试方法，仅对温度循环中的11个测试点进行准确度的测量，但根据理论分析与实际测试发现，该方法难以全面考核到电子式互感器的温度特性。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种克服上述问题或至少部分地解决上述问题的一种电子式互感器温度特性测试系统及测试方法。
根据本发明的一个方面，提供一种电子式互感器温度特性测试系统，包括待试电子式电流/电压互感器和温度箱，所述待试电子式电流/电压互感器包括传感器、采集器与合并单元，所述测试系统还包括升流/升压器、同步对时模块、功能控制模块和调压器，其中，
所述功能控制模块通过控制所述调压器，来调节所述升流/升压器的升流/升压值，使所述待试电子式电流/电压互感器达到所述功能控制模块设定好的额定电流、额定电压以及测试点的百分比；
所述功能控制模块通过控制所述温度箱完成对所述待试电子式电流/电压互感器的温度循环试验；
所述同步对时模块在间隔固定的时间内，同时向所述待试电子式电流/电压互感器和所述功能控制模块发送精确的标准时间信号，使得二者时间完全同步。
进一步的，所述功能控制模块还具备误差校验功能，在设定好的误差计算时间内将测试值与标准电子式电流/电压互感器的值进行比较，计算误差。
进一步的，所述功能控制模块还具备报文分析与故障录波功能，对所述待试电子式电流/电压互感器输出报文，在数据异常或越限的情况下实现数据波形的录波。
进一步的，所述越限的情况包括单点跳变、高越限、低越限、突变量越限和谐波含量越限。
进一步的，所述功能控制模块还具备时间特性测试功能，实现对所述待试电子式电流/电压互感器的时间同步精度、守时精度参数的测试，并自动结果以及判别数据的合格性。
进一步的，所述测试系统具备同时测试多个电子式电流/电压互感器的接入能力；所述调压器为用两个调压器串联起来的双级调压模式，完成粗调与细调功能。
进一步的，所述功能控制模块对所述温度箱的控制，具体包括对温度范围、温度变化速率和温度循环次数的控制。
进一步的，所述功能控制模块由控制主机单元、误差校验单元、报文分析与故障录波单元和时间特性测试单元组成，各单元为彼此各自独立的单个装置。
进一步的，所述误差校验单元完成对所述待试电子式电流/电压互感器额定电流/电压、输出协议、同步方式、准确级、额定变比参数的设置，并在设定好的误差计算时间、计算周波数、计算方式等程序下实现误差的自动计算、与标准互感器对比自动判断数据合格性、绘制误差曲线，根据计算比差、相差结果与对应准确级限值比较，并画出比差、相差与测试时间、温度关系曲线；
所述网络报文分析与故障录波单元能实现对所述待试电子式电流/电压互感器输出报文进行分析，分析主要对象包括报文完整性与准确性、报文发送间隔稳定性和数据的有效性，并在输出数据出现异常或越限的情况下，实现数据波形的的录波，并自动保存；
所述时间特性测试单元实现电子式互感器时间同步精度、守时精度参数的测试，并自动结果并判别数据的合格性。
根据本发明的另一方面，还提供一种电子式互感器温度特性测试方法，所述方法包括如下步骤：
通过控制主机单元完成对测试温度范围、温度变化速率、循环次数、电流/电压测试点的设置；
通过误差校验单元完成对待试电子式互感器额定电流/电压、输出协议、同步方式、准确级、额定变比、误差计算时间、计算周波数、计算方式参数的设置；
通过网络报文分析与故障录波单元对所述待试电子式互感器输出报文，以及完成报文完整性与准确性、报文发送间隔稳定性、数据的有效性，输出数据出现异常或越限参数的设置；
通过时间特性测试单元实现对所述待试电子式互感器时间同步精度、守时精度参数的测试；
按设定好的温度循环参数进行测试，测试电子式互感器的误差特性、时间特性及输出报文稳定性；
生成报告数据及数据曲线，与标准电子式互感器进行比较，判断是否合格。
本发明提供了一种能够全自动测试电子式互感器温度特性的系统，以及可全面考核其温度特性的测试方法，全面考核了电子式互感器的温度特性，并提高了测试效率与便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例的一种电子式互感器温度特性测试系统原理示意图。
图2为本发明另一种实施例的一种电子式互感器温度特性测试系统原理示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细的描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能更透彻的理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，一种电子式互感器温度特性测试系统，包括升流/升压器11、温度箱12、待试电子式电流/电压互感器(EC/VT)13、同步对时模块14、功能控制模块15和调压器16，具体的，待试电子式电流/电压互感器EC/VT应包括传感器、采集器与合并单元，功能控制模块15根据设置好的额定电流、额定电压以及测试点的百分比，通过通信接口将控制信息传送至调压器16，调节调压器16的电压来控制升流/升压器11的升流/升压值，使待试电子式电流/电压互感器13达到设定好的额定电流、额定电压以及测试点的百分比，调压器16为双级调压，即用两个调压器串联起来，可以完成粗调与细调功能，提高调节的精度与便利性；功能控制模块15通过控制温度箱12完成对待试电子式电流/电压互感器13的温度循环试验；功能控制模块15还具备误差校验功能，在设定好的误差计算时间内将测试值与标准电子式电流/电压互感器的值进行比较，计算误差；功能控制模块15还具备报文分析与故障录波功能，对待试电子式电流/电压互感器13输出报文，在数据异常或越限的情况下实现数据波形的录波，越限的情况包括单点跳变、高越限、低越限、突变量越限和谐波含量越限等；功能控制模块15还具备时间特性测试功能，实现待试电子式电流/电压互感器13的时间同步精度、守时精度等参数的测试，并自动结果并判别数据的合格性。同步对时模块14间隔固定时间内，同时向待试电子式电流/电压互感器(EC/VT)13和功能控制模块15发送精确的标准时间信号，比如1s发送一次，使得待试电子式电流/电压互感器(EC/VT)13和功能控制模块15的时间完全同步。电子式互感器温度特性测试系统具备同时测试多个电子式电流/电压互感器的接入能力，比如，至少同时测试4个电子式电流/电压互感器。
进一步的，功能控制模块15是具备上述功能的一体化的集成装置，以减少接线的复杂度。
作为上述实施例的进一步改进，如图2所示，功能控制模块15由控制主机单元151、误差校验单元152、报文分析与故障录波单元153和时间特性测试单元154组成，各单元为彼此各自独立的单个装置。
控制主机单元151通过控制温度箱12完成对待试电子式电流/电压互感器13的温度循环试验，实现对温度范围(比如-40℃～+70℃)、温度变化速率(比如0～30K/h)、温度循环次数(比如至少一次)等功能的控制。控制主机单元151为可编程控制单元，在控制主机单元151中设置好需要的参数，通过串口等通信接口将控制信息传送至温度箱12中。
控制主机单元151通过控制调压器16，实现升流/升压器11的升流/升压。控制温度循环过程中测试电子式电流/电压互感器的电流/电压的百分比，且实现自动调节功能，控制主机单元151设置好额定电流、电压以及测试点的百分比，通过通信接口将控制信息传送至调压器16中。
误差校验单元152可完成对待试电子式电流/电压互感器额定电流/电压(比如600A/110kV)、输出协议(比如IEC61850-9-1/IEC61850-9-2/FT3等)、同步方式(比如PPS/B码)、准确级(比如0.2/5P、0.2/3P等)、额定变比等参数的设置，并在设定好的误差计算时间(比如5秒计算一次)、计算周波数(比如每秒0～50可调)、计算方式等程序下实现误差的自动计算(比如1s下的误差)、与标准互感器对比自动判断数据合格性、绘制误差曲线等，根据计算比差、相差结果与对应准确级限值比较，并画出比差、相差与测试时间、温度关系曲线。
网络报文分析与故障录波单元153可判断待试电子式电流/电压互感器EC/VT13发送的信号是否正确，以及在异常情况下实现录波记录功能等。网络报文分析与故障录波单元153能实现对电子式互感器输出报文进行分析，分析主要对象包括报文完整性与准确性、报文发送间隔稳定性、数据的有效性等，并在输出数据出现异常或越限(比如单点跳变、高越限、低越限、突变量越限、谐波含量越限等)的情况下，实现数据波形的的录波，并自动保存。
时间特性测试单元154实现电子式互感器时间同步精度、守时精度等参数的测试，并自动结果并判别数据的合格性。
根据本发明的另一方面，还提供一种电子式互感器温度特性测试方法，方法包括如下步骤：
1、通过控制主机单元完成对测试温度范围(一般户外部分为－40℃～+70℃，户内部分－10℃～+55℃)、温度变化速率(比如20K/h)、循环次数、电流/电压测试点(至少应包含100％与5％额定电流/电压)的设置。
2、通过误差校验单元完成对待试电子式互感器额定电流/电压、输出协议、同步方式、准确级、额定变比、误差计算时间(要求不高于5s)、计算周波数(不少于50个)、计算方式(连续计算误差值，最长不超过5s计算一次误差数据，至少取得每一秒数据的10个周波)等参数的设置。
3、通过网络报文分析与故障录波单元对待试电子式互感器输出报文，以及完成报文完整性与准确性、报文发送间隔稳定性、数据的有效性，输出数据出现异常或越限参数的设置。
4、通过时间特性测试单元实现对电子式互感器时间同步精度、守时精度等参数的测试。
5、开始测试，按设定好的温度循环参数进行，测试电子式互感器的误差特性、时间特性及输出报文稳定性等。
6、生成报告数据及数据曲线，与标准电子式互感器进行比较，判断是否合格。
通过上述实施例可以看出，本发明具有下述优点：
1)、本发明的测试系统可提高测试效率，电子式互感器温度特性测试时间一般为三天，本系统在完成设置可实现自动测试及记录，可同时完成多个电子式互感器测试，可大幅减少人员工作率，明显提升测试效率。
2)、主测试方法中规定的误差测试方法、点数等，要求高于目前国标规定的11个点，实时测试，最快每1秒测试一个点(测试时间不少于24小时)，更能反应电子式互感器在温度下的误差特性，避免部分试品误差特性不合格但能通过检测的情况。增加了对时间特性及输出稳定性测试要求，全面反应温度特性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求保护范围。同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种电子式互感器温度特性测试系统，包括待试电子式电流/电压互感器和温度箱，所述待试电子式电流/电压互感器包括传感器、采集器与合并单元，其特征在于：所述测试系统还包括升流/升压器、同步对时模块、功能控制模块和调压器，其中，
所述功能控制模块通过控制所述调压器，来调节所述升流/升压器的升流/升压值，使所述待试电子式电流/电压互感器达到所述功能控制模块设定好的额定电流、额定电压以及测试点的百分比；
所述功能控制模块通过控制所述温度箱完成对所述待试电子式电流/电压互感器的温度循环试验；
所述同步对时模块在间隔固定的时间内，同时向所述待试电子式电流/电压互感器和所述功能控制模块发送精确的标准时间信号，使得二者时间完全同步。
2.根据权利要求1所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述功能控制模块还具备误差校验功能，在设定好的误差计算时间内将测试值与标准电子式电流/电压互感器的值进行比较，计算误差。
3.根据权利要求1所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述功能控制模块还具备报文分析与故障录波功能，对所述待试电子式电流/电压互感器输出报文，在数据异常或越限的情况下实现数据波形的录波。
4.根据权利要求3所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述越限的情况包括单点跳变、高越限、低越限、突变量越限和谐波含量越限。
5.根据权利要求1所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述功能控制模块还具备时间特性测试功能，实现对所述待试电子式电流/电压互感器的时间同步精度、守时精度参数的测试，并自动结果以及判别数据的合格性。
6.根据权利要求1所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述测试系统具备同时测试多个电子式电流/电压互感器的接入能力；所述调压器为用两个调压器串联起来的双级调压模式，完成粗调与细调功能。
7.根据权利要求1所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述功能控制模块对所述温度箱的控制，具体包括对温度范围、温度变化速率和温度循环次数的控制。
8.根据权利要求1所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：所述功能控制模块由控制主机单元、误差校验单元、报文分析与故障录波单元和时间特性测试单元组成，各单元为彼此各自独立的单个装置。
9.根据权利要求8所述的一种电子式互感器温度特性测试系统，其特征在于：
所述误差校验单元完成对所述待试电子式电流/电压互感器额定电流/电压、输出协议、同步方式、准确级、额定变比参数的设置，并在设定好的误差计算时间、计算周波数、计算方式等程序下实现误差的自动计算、与标准互感器对比自动判断数据合格性、绘制误差曲线，根据计算比差、相差结果与对应准确级限值比较，并画出比差、相差与测试时间、温度关系曲线；
所述网络报文分析与故障录波单元能实现对所述待试电子式电流/电压互感器输出报文进行分析，分析主要对象包括报文完整性与准确性、报文发送间隔稳定性和数据的有效性，并在输出数据出现异常或越限的情况下，实现数据波形的的录波，并自动保存；
所述时间特性测试单元实现电子式互感器时间同步精度、守时精度参数的测试，并自动结果并判别数据的合格性。
10.一种电子式互感器温度特性测试方法，所述方法包括如下步骤：
通过控制主机单元完成对测试温度范围、温度变化速率、循环次数、电流/电压测试点的设置；
通过误差校验单元完成对待试电子式互感器额定电流/电压、输出协议、同步方式、准确级、额定变比、误差计算时间、计算周波数、计算方式参数的设置；
通过网络报文分析与故障录波单元对所述待试电子式互感器输出报文，以及完成报文完整性与准确性、报文发送间隔稳定性、数据的有效性，输出数据出现异常或越限参数的设置；
通过时间特性测试单元实现对所述待试电子式互感器时间同步精度、守时精度参数的测试；
按设定好的温度循环参数进行测试，测试电子式互感器的误差特性、时间特性及输出报文稳定性；
生成报告数据及数据曲线，与标准电子式互感器进行比较，判断是否合格。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160921 |