CN106707085B - 一种开关柜一二次接线校验装置 - Google Patents

一种开关柜一二次接线校验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种开关柜一二次接线校验装置，包括发射机、发射信号调整器、50Hz波形校验调整器、接收机；所述的发射机包括发射机主机和四通道发射直连探头，发射机主机发射波形信号并通过四通道发射直连探头连接于开关柜二次带电指示器插孔的L1、L2、L3与设备地，将波形信号从开关柜二次带电指示器插孔馈入到线路中；所述接收机包括接收机主机和接收传感器，接收机主机通过接收传感器接收由二次带电指示器耦合到一次侧的波形信号，得出一二次接线校验结果；通过开关柜一二次接线校验装置，针对已经运行的开关柜，可事先完成开关柜一二次接线的校验。

Description

一种开关柜一二次接线校验装置
技术领域
本发明涉及供电系统环网柜、中置柜、GG1A柜的一二次接线校验，特别涉及一种开关柜一二次接线校验装置。
背景技术
根据行业规范，开关柜带电指示器的L1应经过耦合电路接在A相上，L2应经过耦合电路接在B相上，L3应经过耦合电路接在C相上，但由于众多厂家生产开关柜二次带电显示器标准不一，可能会造成一二次接线错位的情况，且封闭开关柜高压室在带电状态下无法打开，核相时无法判别一二次接线是否有错位现象，导致在开关柜二次无法完成准确核相，进而影响到供电可靠性。
目前尚无针对供电系统开关柜一二次接线进行校验的仪器，在进行开关柜验收时，主要通过目视的方式进行校验，但由于目视的方式误差较大，经常会导致环网柜接线错位的现象发生。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种开关柜一二次接线校验装置，实现环网柜、中置柜、GG1A柜的一二次接线校验，保证开关柜二次核相准确，确保带电合环快速、可靠，提高供电可靠性。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种开关柜一二次接线校验装置，包括发射机、发射信号调整器、50Hz波形校验调整器、接收机；
所述的发射机包括发射机主机和四通道发射直连探头，发射机主机发射波形信号并通过四通道发射直连探头连接于开关柜二次带电指示器插孔的L1、L2、L3与设备地，将波形信号从开关柜二次带电指示器插孔馈入到线路中；
所述接收机包括接收机主机和接收传感器，接收机主机通过接收传感器接收由二次带电指示器耦合到一次侧的波形信号，得出一二次接线校验结果；
当所述发射机信号较弱时，需将发射信号调整器通过电缆与发射机主机连接，调整和放大发射机的波形信号，此时四通道发射直连探头一端连接发射信号调整器，另一端连接开关柜二次带电指示器插孔。
所述发射机主机为单片机控制电路装置，包括主控CPU、波形发生电路、选频电路和发射模块，发射模块连接外部的四通道发射直连探头，发射机在发射信号时，通过扫频技术，自动选取适合于当前线路阻抗的对应频点作为输出频率，同时或分时输出三种不同频率的正弦信号。
所述的接收机主机为单片机控制电路装置，包括主控CPU、按键电路、显示电路、放大电路和滤波电路。
所述接收传感器包含类型分别为：复合波接收传感器、复合波探测器、低频探测器、高频探测器，接收机根据开关柜环境和发射频率的不同，选用不同的传感器，在开关柜高压侧进行识别、校验。
所述复合波接收传感器为多匝电流线圈结构的传感器，套接于母线或电缆上，复合波探测器、低频探测器、和高频探测器为多匝电流线圈结构的感应传感器，通过开关柜高压室的观察窗或测试孔探入高压室接触电缆头接收波形信号。
所述的发射信号调整器设有三个信号放大模块，发射机通过发射信号调整器增强发射信号的强度。
所述的50Hz波形校验调整器包括50Hz波形校验调整器主机、50Hz信号采集线、50Hz信号发射探头、接地线。
所述50Hz波形校验调整器分为两种工作模式：带电模式和停电模式，带电模式时，50Hz波形校验调整器主机通过50Hz信号采集线和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，直接采集50Hz波形信号；停电模式时，50Hz波形校验调整器主机通过50Hz信号发射探头和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，发射50Hz波形信号，通过50Hz信号采集线连接高压开关柜一次回路接线端，采集50Hz波形信号。
所述50Hz波形校验调整器主机根据采集到的50Hz波形通过FFT算法进行修复，计算出移相角度，将结果标注于高压开关柜柜体上。
所述50Hz波形校验调整器主机为单片机控制电路装置，包括主控CPU、按键电路、显示电路、波形发生电路、升压电路、放大电路和滤波电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过发射机、发射机信号调整器和接收机能够针对已经运行的开关柜，事先完成开关柜一二次接线的校验，装置接线方便，易于实现；
2、通过50Hz波形校验调整器能够对分析电网波形畸变类型，找到导致波形畸变的原因，对接线不满足标准导致的波形畸变的，通过调整修正波形；因为其他原因导致的波形畸变，通过FFT算法修复的波形与原波形对比，计算出移相角度，提示用户进行无功补偿或谐波治理；
3、通过开关柜一二次接线校验装置的接线校验结果能够在日后的生产工作中，根据一二次的接线关系，对核相方式进行调整，针对新安装的开关柜验收时完成一二次接线校验，保证新安装的开关柜二次核相准确，确保带电合环快速、可靠，提高供电可靠性。
4、通过50Hz波形校验调整器能够将检测到的电网畸变波形进行调整，在计算出移相角度的同时能够给核相测试提供准确的相角信息。
附图说明
图1是本发明在高压开关柜一二次回路中的无发射机信号调整器方式连接示意图；
图2是本发明在高压开关柜一二次回路中的有发射机信号调整器方式连接示意图；
图3是本发明的50Hz波形校验调整器带电工作模式连接示意图；
图4是本发明的50Hz波形校验调整器停电工作模式连接示意图；
图5是本发明的发射机主机的原理框图；
图6是本发明的接收机主机的原理框图；
图7是本发明的发射机信号调整器的原理框图；
图8是本发明的50Hz波形校验调整器主机的原理框图。
其中：1-发射机主机 2-发射机信号调整器 3-50Hz波形校验调整器主机 4-接收机主机 5-四通道发射直连探头 6-复合波接收传感器 7-复合波探测器、低频探测器、高频探测器 8-50Hz信号采集线 9-50Hz信号发射探头。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
如图1所示，一种开关柜一二次接线校验装置，包括发射机、发射信号调整器2、50Hz波形校验调整器、接收机；
所述的发射机包括发射机主机1和四通道发射直连探头5，发射机主机1发射波形信号并通过四通道发射直连探头5连接于开关柜二次带电指示器插孔的L1、L2、L3与设备地，将波形信号从开关柜二次带电指示器插孔馈入到线路中；
所述接收机包括接收机主机4和接收传感器6～7，接收机主机4通过接收传感器6～7接收由二次带电指示器耦合到一次侧的波形信号，得出一二次接线校验结果；
如图2所示，当所述发射机信号较弱时，需将发射信号调整器2通过电缆与发射机主机1连接，调整和放大发射机的波形信号，此时四通道发射直连探头5一端连接发射信号调整器2，另一端连接开关柜二次带电指示器插孔。
如图5所示，所述发射机主机1为单片机控制电路装置，包括主控CPU、波形发生电路、选频电路和发射模块，发射模块连接外部的四通道发射直连探头5，发射机在发射信号时，通过扫频技术，自动选取适合于当前线路阻抗的对应频点作为输出频率，同时或分时输出三种不同频率的正弦信号。
如图6所示，所述的接收机主机4为单片机控制电路装置，包括主控CPU、按键电路、显示电路、放大电路和滤波电路。
所述接收传感器6～7包含类型分别为：复合波接收传感器6、复合波探测器、低频探测器、高频探测器7，接收机根据开关柜环境和发射频率的不同，选用不同的传感器，在开关柜高压侧进行识别、校验。
所述复合波接收传感器6为多匝电流线圈结构的传感器，套接于母线或电缆上，复合波探测器、低频探测器、和高频探测器7为多匝电流线圈结构的感应传感器，通过开关柜高压室的观察窗或测试孔探入高压室接触电缆头接收波形信号。
如图7所示，所述的发射信号调整器2设有三个信号放大模块，发射机通过发射信号调整器2增强发射信号的强度。
所述的50Hz波形校验调整器包括50Hz波形校验调整器主机3、50Hz信号采集线8、50Hz信号发射探头9、接地线。
所述50Hz波形校验调整器分为两种工作模式：带电模式和停电模式，带电模式时，50Hz波形校验调整器3通过50Hz信号采集线8和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，直接采集50Hz波形信号；停电模式时，50Hz波形校验调整器3通过50Hz信号发射探头9和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，发射50Hz波形信号，通过50Hz信号采集线8连接高压开关柜一次回路接线端，采集50Hz波形信号。
所述50Hz波形校验调整器主机3根据采集到的50Hz波形通过FFT算法进行修复，计算出移相角度，将结果标注于高压开关柜柜体上。
如图8所示，所述50Hz波形校验调整器主机3为单片机控制电路装置，包括主控CPU、按键电路、显示电路、波形发生电路、升压电路、放大电路和滤波电路。
接收机根据开关柜环境和发射频率的不同，选用不同的传感器，在开关柜高压侧进行识别、校验。当开关柜可以打开时，使用复合波接收传感6，将其直接套在母线或电缆上；当开关柜不能打开时，需要使用另外三种探测器类型的传感器7，通过开关柜高压室的观察窗或测试孔探入高压室接触电缆头接收波形信号，当发射机发射的信号为复合波时，接收机端使用复合波探测器采集信号；当发射机发射的信号为低频谐振信号时，接收机端使用低频探测器采集信号；当发射机发射的信号为高频谐振信号时，接收机端使用高频探测器采集信号。
所述50Hz波形校验调整器同时具备发射信号和接收信号的功能，可以工作在带电模式和停电模式；
如图3所示，所述50Hz波形校验调整器带电模式工作时，50Hz波形校验调整器主机3通过50Hz信号采集线8和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，直接采集50Hz波形信号，利用FFT算法对对采集到的畸变波形进行修正后，通过系统内对各类畸变波形的比较，找到导致波形畸变的原因，对接线不满足标准导致的波形畸变的，通过调整修正波形，即按照标准接线方式重新接线，因为其他原因导致的波形畸变，通过FFT算法修复的波形与原波形对比，计算出移相角度，并将移相角度标注在开关柜上；
如图4所示，所述50Hz波形校验调整器停电模式工作时，首先确认高压一次侧的电容传感器电容值，根据电容值利用Xc＝1/(2πfC)计算出电容在50Hz时的阻抗，根据阻抗计算出高压线路通过电容传感器后的电压及电流，主机3根据计算出的电压及电流从开关柜二次带电回路发射同等的50Hz信号，通过50Hz信号采集线从开关柜一次主回路接线端子采集信号，将采集到的50Hz信号与发送的50Hz信号进行对比，分析波形畸变类型，找到导致波形畸变的原因，对接线不满足标准导致的波形畸变的，通过调整线路修正波形；因为其他原因导致的波形畸变，通过FFT算法修复的波形与原波形对比，计算出移相角度，并将移相角度标注在开关柜上。所述的公式：Xc＝1/(2πfC)，式中Xc是电容容抗值；ω是角频率；f是频率；C是电容值。
本发明接线方便，易于实现，通过开关柜一二次接线校验装置，针对已经运行的开关柜，可事先完成开关柜一二次接线的校验，在日后的生产工作中，可根据一二次的接线关系，对核相方式进行调整；针对新安装的开关柜验收时完成一二次接线校验，保证新安装的开关柜二次核相准确，确保带电合环快速、可靠，提高供电可靠性。

Claims (9)

1.一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，包括发射机、发射信号调整器、50Hz波形校验调整器、接收机；
所述的发射机包括发射机主机和四通道发射直连探头，发射机主机发射波形信号并通过四通道发射直连探头连接于开关柜二次带电指示器插孔的L1、L2、L3与设备地，将波形信号从开关柜二次带电指示器插孔馈入到线路中；
所述接收机包括接收机主机和接收传感器，接收机主机通过接收传感器接收由二次带电指示器耦合到一次侧的波形信号，得出一二次接线校验结果；
当所述发射机信号较弱时，需将发射信号调整器通过电缆与发射机主机连接，调整和放大发射机的波形信号，此时四通道发射直连探头一端连接发射信号调整器，另一端连接开关柜二次带电指示器插孔；
通过发射机、发射机信号调整器和接收机能够针对已经运行的开关柜，事先完成开关柜一二次接线的校验；
发射机在发射信号时，通过扫频技术，自动选取适合于当前线路阻抗的对应频点作为输出频率，同时或分时输出三种不同频率的正弦信号；所述接收传感器包含类型分别为：复合波接收传感器、复合波探测器、低频探测器、高频探测器，接收机根据开关柜环境和发射频率的不同，选用不同的传感器，在开关柜高压侧进行识别、校验。
2.根据权利要求1所述的一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述发射机主机为单片机控制电路装置，包括主控CPU、波形发生电路、选频电路和发射模块，发射模块连接外部的四通道发射直连探头，发射机在发射信号时，通过扫频技术，自动选取适合于当前线路阻抗的对应频点作为输出频率，同时或分时输出三种不同频率的正弦信号。
3.根据权利要求1所述的一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述的接收机主机为单片机控制电路装置，包括主控CPU、按键电路、显示电路、放大电路和滤波电路。
4.根据权利要求1所述的开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述复合波接收传感器为多匝电流线圈结构的传感器，套接于母线或电缆上，复合波探测器、低频探测器、和高频探测器为多匝电流线圈结构的感应传感器，通过开关柜高压室的观察窗或测试孔探入高压室接触电缆头接收波形信号。
5.根据权利要求1所述的一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述的发射信号调整器设有三个信号放大模块，发射机通过发射信号调整器增强发射信号的强度。
6.根据权利要求1所述的开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述的50Hz波形校验调整器包括50Hz波形校验调整器主机、50Hz信号采集线、50Hz信号发射探头、接地线。
7.根据权利要求6所述的一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述50Hz波形校验调整器分为两种工作模式：带电模式和停电模式，带电模式时，50Hz波形校验调整器主机通过50Hz信号采集线和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，直接采集50Hz波形信号；停电模式时，50Hz波形校验调整器主机通过50Hz信号发射探头和接地线连接高压开关柜二次回路插孔和接地线，发射50Hz波形信号，通过50Hz信号采集线连接高压开关柜一次回路接线端，采集50Hz波形信号。
8.根据权利要求6所述的一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述50Hz波形校验调整器主机根据采集到的50Hz波形通过FFT算法进行修复，计算出移相角度，将结果标注于高压开关柜柜体上。
9.根据权利要求6所述的一种开关柜一二次接线校验装置，其特征在于，所述50Hz波形校验调整器主机为单片机控制电路装置，包括主控CPU、按键电路、显示电路、波形发生电路、升压电路、放大电路和滤波电路。
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