CN110244177A - 一种基于波形判别的ct极性测试仪及测试方法 - Google Patents

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李伟强
肖勇
陈洪胜
丁梦
刘威威
钟文
张丽伊
曹鹏飞
蔡苗
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Abstract

本发明公开了一种基于波形判别的CT极性测试仪及测试方法，该测试仪包括直流钳表、信号放大处理电路、CPU处理器和输入输出功能模块；直流钳表用于采集电流响应信号；信号放大处理电路用于将电流响应信号进行放大，得到正反向或反方向的电流波形；CPU处理器用于对电流波形进行分析，确定CT极性的测试结果；输入输出功能模块用于实现测试结果的输出或实现各种功能的输入。本发明能够在不需要断开CT二次回路的状态下测试出CT的极性，消除了极性测试后CT二次回路开路的风险；CT极性测试结果明确，消除了因电流表偏转不明显或测试人员疏忽导致的误判风险；测试方法简单，节省了人力，提高了工作效率。

Description

一种基于波形判别的CT极性测试仪及测试方法
技术领域
本发明实施例涉及电流互感器技术领域，尤其涉及一种基于波形判别的CT极性测试仪及测试方法。
背景技术
电流互感器，简称CT。极性测试是CT新安装或绕组更换后必须进行的试验项目。CT的极性测试，关系到二次系统采样数据及设备投运时差动保护带负荷测试结果正确性，对保证CT二次回路的安全稳定运行非常重要。现时的电流互感器极性试验采用在一次侧串接入干电池，二次侧串接入毫安表的方式，即通过一次侧干电池瞬时接入电路，在电路中产生一个瞬时的一次电流，然后通过串联接入二次侧的毫安表的偏转方向来判断电流互感器两侧接线是否为减极性。这种方式存在以下几种缺陷：
(1)需要将电流回路断开，然后串接电流表，存在CT二次回路开路的风险；
(2)通过肉眼观察电流表指针偏转，存在误判的可能，尤其是当由于电池问题或回路问题导致电流表偏转不明显时；
(3)操作不方便，至少需要两人共同完成本侧工作，一人手持电流表，另一人用表笔串接，且需要跟一次侧通流人员相互配合，影响工作效率。
发明内容
本发明提供一种基于波形判别的CT极性测试仪，以解决现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种基于波形判别的CT极性测试仪，包括直流钳表、信号放大处理电路、CPU处理器和输入输出功能模块；
所述直流钳表用于采集电流响应信号；
所述信号放大处理电路用于将所述电流响应信号进行放大，得到正反向或反方向的电流波形；
所述CPU处理器用于对所述电流波形进行分析，确定CT极性的测试结果；
所述输入输出功能模块用于实现测试结果的输出或实现各种功能的输入。
进一步地，所述基于波形判别的CT极性测试仪中，所述直流钳表为毫安级直流钳表。
进一步地，所述基于波形判别的CT极性测试仪中，所述信号放大处理电路和CPU处理器集成在一个壳体中，形成便携式手持器；所述便携式手持器与所述直流钳表能通过接口连接。
进一步地，所述基于波形判别的CT极性测试仪中，所述输入输出功能模块包括LCD显示屏、LED指示灯和功能按键；
所述LCD显示屏、LED指示灯和功能按键设置在所述便携式手持器上；
所述LCD显示屏用于查看采集的电流波形；
所述LED灯用于显示CT的极性；
所述功能按键包括测试按键。
进一步地，所述基于波形判别的CT极性测试仪中，所述信号放大处理电路采用两级反相放大器组成，依次为一级放大器和二极放大器，实现对微小电流响应信号的放大；
所述一级放大器用于将经过的微小电压进行抬高输出；
所述二级放大器用于通过CPU控制输出的抬高电平。
第二方面，本发明实施例提供一种基于波形判别的CT极性测试方法，采用第一方面所述的基于波形判别的CT极性测试仪执行，所述方法包括：
S1、对各个模块进行初始化；
S2、LCD显示屏进行显示界面的显示；
S3、检测无线模块是否启动成功；是，则执行步骤S4，否，则继续执行步骤S3；
S4、对无线模块进行参数配置；
S5、将直流钳表进行调零；
S6、LCD显示屏进行显示界面的显示；
S7、CPU处理器检测测试按键是否按下；是，则执行步骤S8，否，则继续执行步骤S7；
S8、进行CT极性测试；
S9、CPU控制无线模块发送CT极性测试的命令数据，然后等待接收反馈数据；
S10、判断是否接受到CT极性测试的反馈数据；是，则执行步骤S11，否，则判断为通信异常；
S11、开始采样，以及进行波形显示和CT极性的计算；
S12、大于基准，则判断CT极性为加极性；
S14、等于基准，则判断测量异常；
S13、小于基准，则判断CT极性为减极性。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、彻底改变了传统的极性测试方法，采用全新的测试方法，在不需要断开CT二次回路的状态下测试出CT的极性，这对于继电保护专业来说意义重大，彻底消除了极性测试后CT二次回路开路的风险；
2、CT极性测试结果明确，可以通过LED指示灯提示测试结果，也可以通过显示的波形人工判断，消除了因电流表偏转不明显，或是测试人员疏忽导致误判的风险；
3、测试方法简单，只需根据直流钳表的箭头方向钳测试回路即可测出极性，不需要用两支表笔串接回路，节省了人力，提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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它的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种基于波形判别的CT极性测试仪的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的信号放大处理电路的电路结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种基于波形判别的CT极性测试方法的流程示意图。
附图标记：
直流钳表10，信号放大处理电路20，CPU处理器30，输入输出功能模块40。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
请参考图1，本发明实施例提供一种基于波形判别的CT极性测试仪，其特征在于，包括直流钳表10、信号放大处理电路20、CPU处理器30和输入输出功能模块40；
所述直流钳表10用于采集电流响应信号；
所述信号放大处理电路20用于将所述电流响应信号进行放大，得到正反向或反方向的电流波形；
所述CPU处理器30用于对所述电流波形进行分析，确定CT极性的测试结果；
所述输入输出功能模块40用于实现测试结果的输出或实现各种功能的输入。
优选的，所述直流钳表10为毫安级直流钳表10。
优选的，所述信号放大处理电路20和CPU处理器30集成在一个壳体中，形成便携式手持器；所述便携式手持器与所述直流钳表10能通过接口连接。
优选的，所述输入输出功能模块40包括LCD显示屏、LED指示灯和功能按键；
所述LCD显示屏、LED指示灯和功能按键设置在所述便携式手持器上；
所述LCD显示屏用于查看采集的电流波形；
所述LED灯用于显示CT的极性；
所述功能按键包括测试按键。
请参考图2，所述信号放大处理电路20采用两级反相放大器组成，依次为一级放大器和二极放大器，实现对微小电流响应信号的放大；
所述一级放大器用于将经过的微小电压进行抬高输出；
所述二级放大器用于通过CPU控制输出的抬高电平。
具体的，所述信号放大处理电路20中，一级放大器正向输入端，经过微小电压进行抬高输出，当钳子响应电流出现不同方向时，可以通过放大器输出端响应电压与抬高电压进行比较进而分辨出流经钳形互感器的电流方向，通过此方法可以判断CT的加、减性；二级放大器正输入端，通过CPU进行控制运放输出的抬高电平，不仅可以增加了CPU检测基准的灵活性，也增加了不同直流钳表10的适用性。
本发明实施例提供的一种基于波形判别的CT极性测试仪，能够在不需要断开CT二次回路的状态下测试出CT的极性，消除了极性测试后CT二次回路开路的风险；CT极性测试结果明确，消除了因电流表偏转不明显或测试人员疏忽导致的误判风险；测试方法简单，节省了人力，提高了工作效率。
实施例二
请参考图3，本发明实施例二提供一种基于波形判别的CT极性测试方法，采用实施例一所述的基于波形判别的CT极性测试仪执行，所述方法包括：
S1、对各个模块进行初始化；
S2、LCD显示屏进行显示界面的显示；
S3、检测无线模块是否启动成功；是，则执行步骤S4，否，则继续执行步骤S3；
S4、对无线模块进行参数配置；
S5、将直流钳表进行调零；
S6、LCD显示屏进行显示界面的显示；
S7、CPU处理器检测测试按键是否按下；是，则执行步骤S8，否，则继续执行步骤S7；
S8、进行CT极性测试；
S9、CPU控制无线模块发送CT极性测试的命令数据，然后等待接收反馈数据；
S10、判断是否接受到CT极性测试的反馈数据；是，则执行步骤S12，否，则执行步骤S11；
S11、判断为通信异常；
S12、开始采样，以及进行波形显示和CT极性的计算；
S13、大于基准，则判断CT极性为加极性；
S14、等于基准，则判断测量异常；
S15、小于基准，则判断CT极性为减极性。
具体的，CPU先进行各个外设的驱动初始化，然后进行显示界面的显示，如果CPU检测到测试按键的按下，CPU进行控制无线模块发送CT极性测量的命令数据，然后等待信号源的回复，当检测到无线信号的回复后进行运算放大器的AD采样，进而进行波形显示和CT极性的计算和判断；当等待时间超时后未检测到无线数据的回复，CPU判断通信中断，进而判断此次的CT极性测量无效。
本发明实施例提供的一种基于波形判别的CT极性测试方法，能够在不需要断开CT二次回路的状态下测试出CT的极性，消除了极性测试后CT二次回路开路的风险；CT极性测试结果明确，消除了因电流表偏转不明显或测试人员疏忽导致的误判风险；测试方法简单，节省了人力，提高了工作效率。
至此，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于波形判别的CT极性测试仪，其特征在于，包括直流钳表、信号放大处理电路、CPU处理器和输入输出功能模块；
所述直流钳表用于采集电流响应信号；
所述信号放大处理电路用于将所述电流响应信号进行放大，得到正反向或反方向的电流波形；
所述CPU处理器用于对所述电流波形进行分析，确定CT极性的测试结果；
所述输入输出功能模块用于实现测试结果的输出或实现各种功能的输入。
2.根据权利要求1所述的基于波形判别的CT极性测试仪，其特征在于，所述直流钳表为毫安级直流钳表。
3.根据权利要求1所述的基于波形判别的CT极性测试仪，其特征在于，所述信号放大处理电路和CPU处理器集成在一个壳体中，形成便携式手持器；所述便携式手持器与所述直流钳表能通过接口连接。
4.根据权利要求3所述的基于波形判别的CT极性测试仪，其特征在于，所述输入输出功能模块包括LCD显示屏、LED指示灯和功能按键；
所述LCD显示屏、LED指示灯和功能按键设置在所述便携式手持器上；
所述LCD显示屏用于查看采集的电流波形；
所述LED灯用于显示CT的极性；
所述功能按键包括测试按键。
5.根据权利要求1所述的基于波形判别的CT极性测试仪，其特征在于，所述信号放大处理电路采用两级反相放大器组成，依次为一级放大器和二极放大器，实现对微小电流响应信号的放大；
所述一级放大器用于将经过的微小电压进行抬高输出；
所述二级放大器用于通过CPU控制输出的抬高电平。
6.一种基于波形判别的CT极性测试方法，采用权利要求1～5任一项所述的基于波形判别的CT极性测试仪执行，其特征在于，所述方法包括：
S1、对各个模块进行初始化；
S2、LCD显示屏进行显示界面的显示；
S3、检测无线模块是否启动成功；是，则执行步骤S4，否，则继续执行步骤S3；
S4、对无线模块进行参数配置；
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