CN108089091B - 一种电流互感器二次接线极性测量装置及测量仪 - Google Patents

Abstract

本申请属于电力设备领域，具体涉及一种电流互感器二次接线极性测量装置及测量仪，包括：第一电源模块、信号处理模块和至少三个显示模块；所述信号处理模块的三组输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述信号处理模块的三组输出端分别连接三个显示模块；所述第一电源模块用于连接所述电流互感器；所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述信号处理模块分别对所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和极性测量，并将测量结果发送给所述显示模块，所述显示模块对所述测量结果进行显示。以解决户外作业测量过程需多次确认、效率低下的问题。

Description

一种电流互感器二次接线极性测量装置及测量仪

技术领域

本申请属于电力设备领域，尤其涉及一种电流互感器二次接线极性测量装置及测量仪。

背景技术

电流互感器(CT)是电力系统重要的电气设备，它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。其接线的正确与否，对系统的保护、测量、监察等设备的正常工作有极其重要的意义。

在新安装CT投运或更换CT二次电缆时，检验CT接线极性的正确性，已经是继电保护工作人员必不可少的工作程序。目前的CT极性测量存在有户外作业接线困难、安全风险大、测量过程需多次确认、效率低下、CT极性测量所用工时不符合工作规范的要求的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种电流互感器二次接线极性测量装置及测量仪，以解决户外作业测量过程需多次确认、效率低下的问题。

本申请实施例第一方面提供一种电流互感器二次接线极性测量装置，包括：

第一电源模块、信号处理模块和至少三个显示模块；

所述信号处理模块的三组输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述信号处理模块的三组输出端分别连接三个显示模块；所述第一电源模块用于连接所述电流互感器；

所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述信号处理模块分别对所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和极性测量，并将测量结果发送给所述显示模块，所述显示模块对所述测量结果进行显示。

本申请实施例第二方面提供一种电流互感器二次接线极性测量仪，在本申请实施例第一方面提供的电流互感器二次接线极性测量装置的基础上，还包括：箱体、八个接线柱和开关按钮；

所述电流互感器二次接线极性测量装置在所述箱体的内部；所述八个接线柱分为四对，设置在所述箱体的面板上，分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线、计量绕组引出线、以及所述电流互感器的电源线；所述开关按钮用于控制所述电流互感器二次接线极性测量仪开关。

本申请实施例技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置包括：第一电源模块、信号处理模块和至少三个显示模块；所述信号处理模块的三组输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述信号处理模块的三组输出端分别连接三个显示模块；所述第一电源模块用于连接所述电流互感器；所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述信号处理模块分别对所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和极性测量，并将测量结果发送给所述显示模块，所述显示模块对所述测量结果进行显示。以解决户外作业测量过程需多次确认、效率低下的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的示意框图；

图2是本申请又一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的示意框图；

图3是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的采样电路的电路图；

图4是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的逆变整流电路的电路图；

图5是本申请又一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的示意框图；

图6是是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量仪的面板示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1所示，是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的示意框图，包括：

第一电源模块、信号处理模块和至少三个显示模块；

所述信号处理模块的三组输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述信号处理模块的三组输出端分别连接三个显示模块；所述第一电源模块用于连接所述电流互感器；

所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述信号处理模块分别对所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和极性测量，并将测量结果发送给所述显示模块，所述显示模块对所述测量结果进行显示。

所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述第一电源模块为直流电源，通过外接电流互感器母线侧P1端和线路侧P2端为所述电流互感器供电，供电电压一般在DC180V-DC255V之间，本申请实施例中所述第一电源模块的供电大小为DC220V。

所述信号处理模块包括：三组光电耦合器；

所述三组光电耦合器的输入端对应连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述三组光电耦合器的输出端连接所述显示模块；

所述三组光电耦合器分别采集连接的所述外部的电流互感器二次接线的保护绕组、测量绕组、计量绕组的信号，并将采集结果发送给所述显示模块显示。

所述光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。本申请实施例中，所述光电耦合器采用的型号为TLP521。

所述三组光电耦合器分别将对应的所述外部的电流互感器二次接线的保护绕组、测量绕组、计量绕组的信号稳定放大，发送给所述显示模块显示。

所述显示模块包括毫安表；

所述毫安表是电流表的一种，与普通直流电流表原理相同，只是用毫安表示电流大小(1000毫安＝1安培),因此量程一般比普通电流表小。

所述毫安表常用有数字显示型毫安表和指针指示型毫安表，本申请实施例采用指针指示型毫安表；因为在本申请实施例中，需要得到显示的测量结果只有正接或反接两种情况，故可以通过所述指针指示毫安表的指针有无偏转示数得出测量结果。

所述毫安表与所述光电耦合器的输出端连接；所述毫安表接收所述光电耦合器的采集结果，并将所述采集结果进行显示。

本申请实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置包括：第一电源模块、信号处理模块和至少三个显示模块；所述信号处理模块的三组输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述信号处理模块的三组输出端分别连接三个显示模块；所述第一电源模块用于连接所述电流互感器；所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述信号处理模块分别对所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和极性测量，并将测量结果发送给所述显示模块，所述显示模块对所述测量结果进行显示。以解决户外作业测量过程需多次确认、效率低下的问题。

请参阅图2所示，是本申请又一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的示意框图，所述电流互感器二次接线极性测量装置，包括：

第一直流电源、三个光电耦合器、三块毫安表和外接待测的电流互感器；

所述三个光电耦合器的输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述三个光电耦合器的输出端分别连接三块毫安表；所述第一直流电源用于连接所述外接待测的电流互感器；

所述第一电源为所述外接待测的电流互感器供电；所述三个光电耦合器分别将所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和放大后发送给对应的毫安表，所述毫安表分别用指针的偏转显示测量结果。

本申请实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置，可以实现一次接线，完成三次测量，有效解决了用以解决户外作业安全风险大、测量过程需多次确认、效率低下等问题。

进一步地，所述信号处理模块还包括三组反馈整流单元；

所述三组反馈整流单元分别连接在所述三组光电耦合器和所述三块毫安表之间；

所述反馈整流单元将对应连接的所述光电耦合器的采集结果进行反馈、逆变整流后输出到与所述反馈整流单元连接的所述毫安表进行显示。

所述反馈整流单元包括采样电路，逆变整流电路；

所述采样电路的输入端连接所述光电耦合器的输出端，所述采样电路的输出端连接所述逆变整流电路的输入端，所述逆变整流电路的输出端连接所述毫安表的输入端；

所述采样电路接收连接的所述光电耦合器的采集结果，并对所述采集结果进行采样；所述逆变整流电路将所述采样电路采样后的电信号进行逆变整流，将逆变整流后的电信号输出到所述毫安表上进行显示。

请参阅图3所示，是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的采样电路的电路图，所述采样电路包括：

第一电阻、第二电阻、第一电容和第一可变电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述光电耦合器的第一输出端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电容、所述第一可变电阻和所述第二电阻并联，所述第二电阻的第一端还连接所述逆变整流电路的输入端；

所述第一电阻、所述第二电阻和所述第一可变电阻调整所述逆变整流电路的输入电压；所述第一滤波电容对所述输入电压滤波。

请参阅图4所示，是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的逆变整流电路的电路图，所述逆变整流电路包括：

峰值反馈处理子单元、正弦脉宽调制发生子单元、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电感和第二电容；

所述峰值反馈处理子单元连接所述采样电路的输出端，所述峰值反馈处理子单元的输出端连接所述正弦脉宽调制发生子单元的输入端，所述正弦脉宽调制发生子单元的4个输出端分别连接所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极；所述第一晶体管的漏极和所述第三晶体管的漏极连接第一基准电压；所述第二晶体管的源极与所述第四晶体管的源极接地；所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的漏极连接所述第二滤波电容的第一端，所述第二滤波电容的第一端连接所述光电耦合器第二输出端；所述第三晶体管的源极与所述第四晶体管的漏极连接所述第一滤波电感的第一端，所述第一滤波电感的第二端连接所述第二滤波电容的第二端，所述第二滤波电容的第二端连接所述光电耦合器第一输出端；

所述峰值反馈处理子单元接收所述采样电路输出的采样电压，之后发送给所述正弦脉宽调制发生子单元进行正弦调制，电流逆变，然后通过所述正弦脉宽调制发生子单元的四个输出端口将逆变后的电信号分别输出给所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管，所述正弦脉宽调制发生子单元通过输出的电信号控制四个晶体管的通断形成方波，通过所述第一滤波电感整流，所述第二滤波电容滤波对所述方波信号整流为直流信号，将所述直流信号输出给所述毫安表。

本申请实施例中，所述峰值反馈处理子单元和所述正弦脉宽调制发生子单元采用集成电路EG8010完成，所述峰值反馈处理子单元的输入端通过所述EG8010的13引脚连接所述采样电路的输出端，所述正弦脉宽调制发生子单元的输出端分别通过所述EG8010的27引脚、28引脚、29引脚和30引脚连接所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极。

所述EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片，应用于DC-DC-AC两级功率变换架构或DC-AC单级工频变压器升压变换架构，外接12MHz晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波50Hz或60Hz逆变器专用芯片。该芯片采用CMOS工艺，内部集成SPWM正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路、RS232串行通讯接口和12832串行液晶驱动模块等功能。

在本申请实施例中，采用集成电路EG8010完成所述峰值反馈处理子单元和所述正弦脉宽调制发生子单元的功能，即完成电流的逆变调制，化简了电路结构；因为采用相对成熟的集成电路，提高了电路的稳定性和拓展性。

所述电流互感器二次接线极性测量装置还包括：

第二电源模块；

所述第二电源模块分别连接三组所述逆变整流电路；所述第二电源模块为所述峰值反馈处理子单元、所述正弦脉宽调制发生子单元提供第二基准电压；所述第二电源模块为所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管提供第一基准电压。

在本申请实施例中，所述第一基准电压为DC+12V电压，所述第二基准电压为DC+5V电压。

请参阅图5所示，是本申请又一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置的示意框图，所述电流互感器二次接线极性测量装置包括：

第一直流电源、第二直流电源、三个光电耦合器、三组反馈整流单元、三块毫安表和外接待测的电流互感器；

所述三个光电耦合器的输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述三个光电耦合器的输出端分别连接所述三组反馈整流单元的输入端，所述三组反馈整流单元的输出端分别连接三块毫安表；所述第一直流电源用于连接所述外接待测的电流互感器；

所述第一电源为所述外接待测的电流互感器供电；所述第二电源为所述三组反馈整流单元供电；所述三个光电耦合器分别将所述电流互感器二次接线的保护绕组、所述测量绕组和所述计量绕组进行采样和放大后发送给对应的反馈整流单元，所述反馈整流单元将对应连接的所述光电耦合器稳定放大后的电信号采样反馈、逆变整流后再输出到对应连接的所述毫安表进行显示所述毫安表分别用指针的偏转显示测量结果。

本申请实施例提供的电流互感器二次接线极性测量装置，通过增加三组反馈整流单元，将光电耦合器采样放大后的电信号进一步通过采样，并逆变整流后反馈给毫安表进行指示显示，增强了所述电流互感器二次接线极性测量装置测量结果的准确性。

本申请实施例第二方面提供一种电流互感器二次接线极性测量仪，在本申请实施例第一方面提供的电流互感器二次接线极性测量装置的基础上，还包括：箱体、八个接线柱和开关按钮；

所述电流互感器二次接线极性测量装置在所述箱体的内部；所述八个接线柱分为四对，设置在所述箱体的面板上，分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线、计量绕组引出线、以及所述电流互感器的电源线；所述开关按钮用于控制所述电流互感器二次接线极性测量仪开关。

在本申请实施例中，所述三组反馈整流单元的电路板采用元件集中布置方式，固定在所述箱体内部；所述三组光电耦合器、所述三块毫安表与所述三组反馈整流单元的电路板对应固定连接，所述三组光电耦合器与三对接线柱分三组对应连接；所述第一电源模块和所述第二电源模块固定在所述箱体底部一侧，所述第一电源模块与剩余一对接线柱连接，所述开关按钮连接在用于给所述电流互感器供电的一对接线柱的内部连与所述第一电源模块连接的接线路上；所述三块毫安表表头、所述八个接线柱及所述开关按钮均布置在所述箱体的面板上。

进一步地，请参阅图6所示，是本申请一实施例提供的电流互感器二次接线极性测量仪的面板示意图，

所述电流互感器二次接线极性测量仪的面板布置符合视觉规律；接线柱两个一组，每组的两个接线柱间距不小于20mm；开关按钮在面板右侧下部三块毫安表的显示屏均匀布置在开关按钮左侧上部，两个临近毫安表显示屏间距离不小于10mm；每个毫安表的显示屏下面有一组横向布置的接线柱，剩余一组接线柱纵向布置在开关按钮的上部。

进一步地，所述电流互感器二次接线极性测量仪还包括接线夹和拉杆；

所述拉杆的顶端连接所述接线夹的底端，所述拉杆的底端连接所述毫安表表头下的接线柱，所述接线夹的线夹端用于搭接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线。

所述拉杆用于连接所述接线夹，便于用户测量处于高位或不易直接接触的待测量的电流互感器；

进一步地，所述接线夹为双舌式接线夹；所述拉杆为伸缩节式拉杆。

所述双舌式接线夹与所述伸缩节式拉杆之间用定制试验线连接，

所述双舌式接线夹与所述伸缩节式拉杆配合使用，满足户外处于高位等不易直接接触的待测量的电流互感器进行接线测试的工作要求，和便于整装携带的实际需要，所述定制试验线的长度满足连接户外及开关柜内的电流互感器进行接线测试的工作要求。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电流互感器二次接线极性测量装置，其特征在于，包括：

第一电源模块、信号处理模块和至少三个显示模块；

所述信号处理模块的三组输入端分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述信号处理模块的三组输出端分别连接三个显示模块；所述第一电源模块用于连接所述电流互感器；

所述第一电源模块为所述电流互感器供电；所述信号处理模块分别对所述电流互感器二次接线的保护绕组、测量绕组和计量绕组进行采样和极性测量，并将测量结果发送给所述显示模块，所述显示模块对所述测量结果进行显示；

其中，

所述信号处理模块包括：三组光电耦合器；

所述三组光电耦合器的输入端分别连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线；所述三组光电耦合器的输出端分别连接三个显示模块；

所述三组光电耦合器分别采集连接的外部的电流互感器二次接线的保护绕组、测量绕组、计量绕组的信号，并将采集结果发送给所述显示模块显示；

所述显示模块包括毫安表；

所述毫安表与所述光电耦合器的输出端连接；

所述毫安表接收所述光电耦合器的采集结果，并将所述采集结果进行显示；

所述信号处理模块还包括三组反馈整流单元；

所述三组反馈整流单元分别连接在所述三组光电耦合器和三块毫安表之间；

所述反馈整流单元将对应连接的所述光电耦合器的采集结果进行反馈、逆变整流后输出到与所述反馈整流单元连接的所述毫安表进行显示；

其中，

所述反馈整流单元包括采样电路，逆变整流电路；

所述采样电路的输入端连接所述光电耦合器的输出端，所述采样电路的输出端连接所述逆变整流电路的输入端，所述逆变整流电路的输出端连接所述毫安表的输入端；

所述采样电路接收连接的所述光电耦合器的采集结果，并对所述采集结果进行采样；所述逆变整流电路将所述采样电路采样后的电信号进行逆变整流，将逆变整流后的电信号输出到所述毫安表上进行显示；

所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第一可变电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述光电耦合器的第一输出端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电容、所述第一可变电阻和所述第二电阻并联，所述第二电阻的第一端还连接所述逆变整流电路的输入端；

所述第一电阻、所述第二电阻和所述第一可变电阻调整所述逆变整流电路的输入电压；所述第一电容对所述输入电压滤波；

所述逆变整流电路包括峰值反馈处理子单元、正弦脉宽调制发生子单元、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一滤波电感和第二滤波电容；

所述峰值反馈处理子单元连接所述采样电路的输出端，所述峰值反馈处理子单元的输出端连接所述正弦脉宽调制发生子单元的输入端，所述正弦脉宽调制发生子单元的4个输出端分别连接所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极；所述第一晶体管的漏极和所述第三晶体管的漏极连接第一基准电压；所述第二晶体管的源极与所述第四晶体管的源极接地；所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的漏极连接所述第二滤波电容的第一端，所述第二滤波电容的第一端连接所述光电耦合器第二输出端；所述第三晶体管的源极与所述第四晶体管的漏极连接所述第一滤波电感的第一端，所述第一滤波电感的第二端连接所述第二滤波电容的第二端，所述第二滤波电容的第二端连接所述光电耦合器第一输出端；

所述峰值反馈处理子单元接收所述采样电路输出的采样电压，之后发送给所述正弦脉宽调制发生子单元进行正弦调制，电流逆变，然后通过所述正弦脉宽调制发生子单元的四个输出端口将逆变后的电信号分别输出给所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管，所述正弦脉宽调制发生子单元通过输出的电信号控制四个晶体管的通断形成方波，通过所述第一滤波电感整流，所述第二滤波电容滤波对所述方波整流为直流信号，将所述直流信号输出给所述毫安表。

2.如权利要求1所述的电流互感器二次接线极性测量装置，其特征在于，还包括

第二电源模块；

所述第二电源模块分别连接三组所述逆变整流电路；

所述第二电源模块为所述峰值反馈处理子单元、所述正弦脉宽调制发生子单元提供第二基准电压；所述第二电源模块为所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管提供第一基准电压。

3.一种电流互感器二次接线极性测量仪，其特征在于，包括如权利要求1至2任一项所述的电流互感器二次接线极性测量装置，还包括：

箱体、八个接线柱和开关按钮；

所述电流互感器二次接线极性测量装置在所述箱体的内部；所述八个接线柱分为四对，设置在所述箱体的面板上，分别用于连接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线、计量绕组引出线、以及所述电流互感器的电源线；所述开关按钮用于控制所述电流互感器二次接线极性测量仪开关。

4.如权利要求3所述的电流互感器二次接线极性测量仪，其特征在于，还包括：接线夹和拉杆；

所述拉杆的顶端连接所述接线夹的底端，所述拉杆的底端连接所述毫安表表头下的接线柱，所述接线夹的线夹端用于搭接所述电流互感器二次接线的保护绕组引出线、测量绕组引出线和计量绕组引出线。

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