CN106970345A - 便携式电流互感器二次接线极性测试装置 - Google Patents

便携式电流互感器二次接线极性测试装置 Download PDF

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周唯逸
章雷
胡茜
吴信文
王龙
黄浩勰
叶湖
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State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及便携式电流互感器二次接线极性测试装置，包括主机、辅机，主机包括第一处理芯片，辅机包括第二处理芯片，第一处理芯片上设有信号发送端，第二处理芯片上设有信号接收端，信号接收端上设有继电器，第一处理芯片上设有采集器，采集器上连接有转换器，第一处理芯片上设有显示屏；本发明的优点：通过继电器动作使互感器一次侧带电产生电流，使互感器二次侧产生感应电流，然后通过采集器采集互感器的输出波形，并通过转换器将采集器的模拟信号转化成数字型号，经过第一处理芯片分析判断后，直接在显示屏上显示极性判断结果，可实现极性测试结果的自动判断，能快速的完成极性检测，减少了停电时间和工程工期。

Description

便携式电流互感器二次接线极性测试装置
技术领域
本发明涉及便携式电流互感器二次接线极性测试装置。
背景技术
在变电所开关柜交接试验、预防试验及大修后，需进行电流互感器二次接线极性测试，以防止接线时将极性接错，造成保护装置错误动作和不能够正确进行测量，然而目前使用干电池搭试的方法，需要两人配合进行，一人手持干电池搭试，另一人手持毫安表观察指针偏转方向，判断准确率低，导致重复多次试验，在人力及试验便捷性方面均存在不小的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供便携式电流互感器二次接线极性测试装置，解决现有电流互感器二次接线极性测试存在判断准确率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：便携式电流互感器二次接线极性测试装置，包括连接电流互感器二次接线端子的主机、连接电流互感器一次端的辅机，辅机设置在主机上，主机包括第一盒体和设置在第一盒体内的第一处理芯片，辅机包括第二盒体和设置在第二盒体内的第二处理芯片，第一盒体和第二盒体内均设有与电流互感器相连的电源，第一处理芯片上设有向第二处理芯片发送操作指令的信号发送端，第二处理芯片上设有信号接收端，信号接收端上设有使电流互感器一次端带电产生电流的继电器，第一处理芯片上设有采集电流互感器二次侧的感应电流的采集器，采集器上连接有将采集器接收的模拟信号转换成数字信号的转换器，第一处理芯片上设有用于显示极性判断结果的显示屏；主机还包括底座，第一盒体设置在底座上，底座上设有连接第二盒体的推杆，底座的底端设有支撑脚，底座上设有收纳第二盒体的收纳槽，推杆设置在收纳槽内。
优选的，第一盒体上设有控制信号发送端导通和断开的按钮，能实现信号指令发出的控制和断开，防止信号指示的误操作。
优选的，信号发送端和信号接收端通过无线网络控制，能快速的将信号发送端发出的指令传输至信号接收端内，且无线网络性能稳定，维护方便。
优选的，第一处理芯片和第二处理芯片通过连接线相连，提高了信号传输的效率。
优选的，连接线的两端均设有USB接口，第一处理芯片和第二处理芯片上均设有与USB接口相连的USB插孔，连接可靠，安装拆卸方便。
优选的，电源包括电源座、干电池和导线，干电池设置在电源座上，导线的一端与电源座相连，导线的另一端设有连接柱，连接柱上设有连接电流互感器的连接线，第一处理芯片和第二处理芯片上分别设置有所述连接柱，结构简单，连接可靠，保证了供电的稳定性。
优选的，电源还包括固定板，固定板上设有台阶，固定板上设有向上延伸的凸起，凸起上设有固定电源座的螺钉，能实现第一电源与第一处理芯片分成上下结构设置，便于第一电源的快速更换，将电源座通过螺钉固定在台阶上，能避免携带时电源座的脱落。
优选的，底座上设有提手，提手上设有放线槽，便于底座的提取，放线槽的设置，能避免连接线的丢失。
综上所述，本发明的优点：1.通过继电器动作使互感器一次侧带电产生电流，使互感器二次侧产生感应电流，然后通过采集器采集互感器的输出波形，并通过转换器将采集器的模拟信号转化成数字型号，经过第一处理芯片分析判断后，直接在显示屏上显示极性判断结果，有效解决传统干电池搭试法人工肉眼观察判断需要重复试验，准确率较低，容易误判等问题，可实现极性测试结果的自动判断，能快速的完成极性检测，减少了停电时间和工程工期；
2.通过信号发送端向辅机发送操作命令，信号接收端接收命令，实现了单人操作，提高了操作的便利性；
3.将整个电流互感器二次接线极性测试装置设置成主机和辅机，且辅机设置在主机上，有利于整体携带，且安装简单方便，能适应不同场合的电流互感器测试，实用性能好；
4.底座的设置，能实现主机和辅机的统一携带，使主机和辅机在不测试时能统一放置，便于操作人员快速寻找，支撑脚的设置，能保证底座放置试验时的平稳性，便于操作人员观察显示屏显示的结果；
5.收纳槽的设置，能将第二盒体收纳在底座内，防止搬运时第二盒体的损坏，进一步减少占地面积，有利于整体的放置。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明便携式电流互感器二次接线极性测试装置的结构示意图；
图2为本发明第一处理芯片和第二处理芯片连接的结构示意图；
图3为本发明电源的结构示意图；
图4为本发明电源座的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，便携式电流互感器二次接线极性测试装置，包括连接电流互感器二次接线端子的主机1、连接电流互感器一次端的辅机2，辅机2设置在主机1上，主机1包括第一盒体11和设置在第一盒体11内的第一处理芯片12，辅机2包括第二盒体21和设置在第二盒体21内的第二处理芯片22，第一盒体和第二盒体21内均设有与电流互感器相连的电源13，第一处理芯片12上设有向第二处理芯片22发送操作指令的信号发送端3，第二处理芯片22上设有信号接收端4，信号接收端4上设有使电流互感器一次端带电产生电流的继电器5，第一处理芯片12上设有采集电流互感器二次侧的感应电流的采集器6，采集器6上连接有将采集器6接收的模拟信号转换成数字信号的转换器61，第一处理芯片12上设有用于显示极性判断结果的显示屏7。
主机1还包括底座9，第一盒体11设置在底座9上，底座9上设有连接第二盒体21的推杆91，底座9的底端设有支撑脚92，能实现主机和辅机的统一携带，使主机和辅机在不测试时能统一放置，便于操作人员快速寻找，支撑脚的设置，能保证底座放置试验时的平稳性，便于操作人员观察显示屏显示的结果，底座9上设有收纳第二盒体21的收纳槽93，推杆91设置在收纳槽93内，能将第二盒体收纳在底座内，防止搬运时第二盒体的损坏，底座9上设有提手94，提手94上设有放线槽95，便于底座的提取，放线槽的设置，能避免连接线的丢失。
第一盒体11上设有控制信号发送端3导通和断开的按钮10，能实现信号指令发出的控制和断开，防止信号指示的误操作，信号发送端3和信号接收端4通过无线网络控制，能快速的将信号发送端发出的指令传输至信号接收端内，且无线网络性能稳定，维护方便，第一处理芯片12和第二处理芯片22通过连接线8相连，提高了信号传输的效率，连接线8的两端均设有USB接口81，第一处理芯片12和第二处理芯片22上均设有与USB接口81相连的USB插孔82，连接可靠，安装拆卸方便。
电源13包括电源座131、干电池132和导线133，干电池132设置在电源座131上，导线133的一端与电源座131相连，导线133的另一端设有连接柱134，连接柱134上设有连接电流互感器的连接线135，第一处理芯片和第二处理芯片上分别设置有所述连接柱134，结构简单，连接可靠，保证了供电的稳定性，电源13还包括固定板14，固定板14上设有台阶15，固定板14上设有向上延伸的凸起17，凸起17上设有固定电源座16的螺钉18，能实现第一电源与第一处理芯片分成上下结构设置，便于第一电源的快速更换，将电源座通过螺钉固定在台阶上，能避免携带时电源座的脱落。
使用前，通过推杆91将辅机2推出，然后分别将主机1中的电源13与电流互感器二次接线端子相连，辅机2中的电源13与电缆互感器一次端相连，操作时，按下主机1上的按钮10，使信号发送端4发出操作指令，辅机2上的型号接收端4接收指令后，通过第二处理芯片22控制继电器5动作，使辅机2中的电源13接通回路，使电缆互感器一次端流过电流，从而在电流互感器二次侧产生感应电流，采集器6采集电流互感器的输出波形，将采集器6的输出波形与第一处理芯片设定的数据库波形进行比对分析，并通过转换电路61将模拟信号转换成数字信号，通过大数据算法，经主机进行分析判断后，直接在显示屏7上显示极性判断的第一次对比结果，然后重复上述操作步骤，得出第二次对比结果，然后观察两次对比结果是否相同，若相同则显示判断结果，若不同则提示重新测量，重新回到流程起点。
为了提高极性判断的精度和速度，利用傅里叶拟合方式对极差相对于主机采集电压数据进行拟合，得到10条曲线；曲线1～5为加极性曲线；曲线6～10为减极性曲线；将这10条曲线方程进行录入主机的数据库，在极性测试工作中，主机将采集的电压数据和数据库中的曲线进行极差计算，如果任意一条曲线和采集数据的极差小于0.2，说明采集数据正确，并给出结果；如果极差大于0.2，说明数据采样可能受到干扰，或者接线有误，并在液晶屏上显示“请重新测试”；
曲线1：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.005359(-0.02387,0.03459)
a1＝-0.04381(-0.1152,0.02762)
b1＝0.4359(0.3929,0.4788)
w＝0.007037(0.006757,0.007317)
曲线2：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝-0.001107(-0.02003,0.01782)
a1＝-0.03702(-0.08386,0.009821)
b1＝0.4428(0.4151,0.4706)
w＝0.006826(0.006643,0.007009)
曲线3：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.03313(-0.06158,0.1278)
a1＝0.1457(-0.06469,0.3561)
b1＝0.03053(-0.2208,0.2819)
a2＝-0.1912(-0.3359,-0.04655)
b2＝0.2475(-0.09021,0.5852)
w＝0.003861(0.00281,0.004912)
曲线4：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.1124(-0.0323,0.257)
a1＝0.1775(-0.006796,0.3618)
b1＝-0.06324(-0.4206,0.2942)
a2＝-0.2817(-0.3515,-0.2118)
b2＝0.2239(-0.1021,0.5499)
w＝0.003848(0.003001,0.004694)
曲线5：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.2818(-0.4416,1.005)
a1＝-0.224(-1.469,1.021)
b1＝-0.4009(-1.273,0.471)
a2＝-0.08893(-0.6538,0.4759)
b2＝0.5754(-0.1857,1.336)
w＝0.003031(0.001701,0.004361)
曲线6：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.01475(-0.01544,0.04494)
a1＝-0.09509(-0.2102,0.01997)
b1＝-0.4128(-0.4777,-0.348)
a2＝0.03702(-0.01927,0.09332)
b2＝0.06677(0.01892,0.1146)
w＝0.006722(0.006159,0.007286)
曲线7：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝-0.002983(-0.02267,0.0167)
a1＝0.04147(-0.01115,0.0941)
b1＝-0.4323(-0.4605,-0.4041)
a2＝0.004419(-0.02351,0.03235)
b2＝-0.03008(-0.06427,0.004109)
w＝0.006535(0.006307,0.006762)
曲线8：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.05324(-0.03599,0.1425)
a1＝-0.1721(-0.3341,-0.01022)
b1＝-0.1016(-0.1868,-0.01644)
a2＝0.1345(-0.04719,0.3161)
b2＝-0.2553(-0.5038,-0.006917)
w＝0.004247(0.00334,0.005154)
曲线9：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.04025(0.01869,0.06181)
a1＝-0.04486(-0.1079,0.01821)
b1＝-0.4495(-0.4839,-0.415)
a2＝0.03507(0.005156,0.06499)
b2＝0.02043(-0.01317,0.05403)
w＝0.006761(0.006494,0.007028)
曲线10：f(x)＝a0+a1×cos(x×w)+b1×sin(x×w)+a2×cos(2×x×w)+b2×sin(2×x×w)
其中：x为采集电压的数据，a0、a1、b1、w、a2、b2为傅里叶公式中的特估参数；结合有限元数据点，得到：
a0＝0.01039(-0.008869,0.02966)
a1＝-0.06117(-0.1341,0.01175)
b1＝-0.4123(-0.4503,-0.3743)
a2＝0.04452(0.009249,0.07979)
b2＝0.06215(0.03186,0.09244)
w＝0.006667(0.006301,0.007034)
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (8)

1.便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：包括连接电流互感器二次接线端子的主机(1)、连接电流互感器一次端的辅机(2)，辅机(2)设置在主机(1)上，主机(1)包括第一盒体(11)和设置在第一盒体(11)内的第一处理芯片(12)，辅机(2)包括第二盒体(21)和设置在第二盒体(21)内的第二处理芯片(22)，第一盒体(11)和第二盒体(21)内均设有与电流互感器相连的电源(13)，第一处理芯片(12)上设有向第二处理芯片(22)发送操作指令的信号发送端(3)，第二处理芯片(22)上设有信号接收端(4)，信号接收端(4)上设有使电流互感器一次端带电产生电流的继电器(5)，第一处理芯片(12)上设有采集电流互感器二次侧的感应电流的采集器(6)，采集器(6)上连接有将采集器(6)接收的模拟信号转换成数字信号的转换器(61)，第一处理芯片(12)上设有用于显示极性判断结果的显示屏(7)；
主机(1)还包括底座(9)，第一盒体(11)设置在底座(9)上，底座(9)上设有连接第二盒体(21)的推杆(91)，底座(9)的底端设有支撑脚(92)；底座(9)上设有收纳第二盒体(21)的收纳槽(93)，推杆(91)设置在收纳槽(93)内。
2.根据权利要求1所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：第一盒体(11)上设有控制信号发送端(3)导通和断开的按钮(10)。
3.根据权利要求1所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：信号发送端(3)和信号接收端(4)通过无线网络控制。
4.根据权利要求3所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：第一处理芯片(12)和第二处理芯片(22)通过连接线(8)相连。
5.根据权利要求4所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：连接线(8)的两端均设有USB接口(81)，第一处理芯片(12)和第二处理芯片(22)上均设有与USB接口(81)相连的USB插孔(82)。
6.根据权利要求1所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：电源(13)包括电源座(131)、干电池(132)和导线(133)，干电池(132)设置在电源座(131)上，导线(133)的一端与电源座(131)相连，导线(133)的另一端设有连接柱(134)，连接柱(134)上设有连接电流互感器的连接线(135)，第一处理芯片和第二处理芯片上分别设置有所述连接柱(134)。
7.根据权利要求6所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：电源(13)还包括固定板(14)，固定板(14)上设有台阶(15)，固定板(14)上设有向上延伸的凸起(17)，凸起(17)上设有固定电源座(16)的螺钉(18)。
8.根据权利要求1所述的便携式电流互感器二次接线极性测试装置，其特征在于：底座(9)上设有提手(94)，提手(94)上设有放线槽(95)。
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