CN112068062B

CN112068062B - 一种互感器校验系统及校验方法

Info

Publication number: CN112068062B
Application number: CN202010948517.9A
Authority: CN
Inventors: 王桐
Original assignee: Inner Mongolia Electric Power Research Institute of Inner Mongolia Power Group Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Electric Power Research Institute of Inner Mongolia Power Group Co Ltd
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2040-09-10
Also published as: CN112068062A

Abstract

本发明公开了一种互感器校验系统及校验方法。校验系统包括：控制柜、自升压标准电压互感器、电流互感器检测台、二维码生成装置、扫码枪以及PC机。控制柜包括程控电压负荷箱、程控电流负荷箱、程控互感器校验仪、线性程控电子电源和控制柜通讯系统。电流互感器检测台内设置有升流器、标准电流互感器和电流互感器检测通讯系统。电流互感器检测台可接入多只电流互感器。本发明可以实现对电压互感器、电流互感器的误差校验，且能够实现仅在一套装置的一次接线下，同时完成多台电流互感器的全自动同时误差校验，大大提高了校验效率，且人工接线少、简单。

Description

一种互感器校验系统及校验方法

技术领域

本发明涉及互感器性能试验技术领域，具体是涉及一种互感器校验系统及校验方法。

背景技术

互感器起着高压隔离和按比率进行电压、电流变换作用，用于给电气测量、电能计量、自动化装置提供与一次回路有准确比例关系的电压、电流信号。同时，还用于给仪表、继电保护提供信号及高压隔离的作用，所以互感器的可靠性、稳定性、准确性对电力系统的安全运行和营销计量起着至关重要的作用。国家检定规程JJG313-2010《测量用电流互感器》、JJG314-2010《测量用电压互感器》明确规定：每一台计量用互感器都需要通过首检和周期检定。

计量用互感器的新增量和保有量都急剧上升，传统的互感器校验装置存在效率低、劳动强度大、人工接线多而复杂容易干扰检定结构、S级电流互感器难以实现在1%点精准定位等问题，难以适用快速增长的互感器检定需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种互感器校验系统及校验方法，以解决现有技术存在的互感器校验装置及方法工作效率低，人工接线多且复杂、易出错等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供一种互感器校验系统，包括：控制柜、自升压标准电压互感器、电流互感器检测台、二维码生成装置、扫码枪以及PC机，其中二维码生成装置和扫码枪均与PC机通信连接，

控制柜包括程控电压负荷箱、程控电流负荷箱、程控互感器校验仪、线性程控电子电源和控制柜通讯系统，程控电压负荷箱、程控电流负荷箱、程控互感器校验仪、线性程控电子电源均与控制柜通讯系统相连接；控制柜上设置1号接线板，1号接线板上设置电源输入端子、交流220V输出端子、PT试验端子、CT试验端子、通讯接口1和PC接线网口，所述PT试验端子包括PT试验电源输出端子、标准AX端子和被试ax端子，所述CT试验端子包括CT试验电源输出端子、K、T0、TX；PT试验电源输出端子、CT试验电源输出端子均与线性程控电子电源连接，标准AX端子与程控互感器校验仪连接，被试ax端子与程控电压负荷箱和程控互感器校验仪均连接，CT试验端子K、T0与程控互感器校验仪连接，CT试验端子TX与程控电流负荷箱连接后再与程控互感器校验仪连接；

电流互感器检测台内设置有升流器、标准电流互感器和电流互感器检测通讯系统，标准电流互感器具有m个一次绕组和n个二次绕组，电流互感器检测台上设置有m个被试电流互感器一次绕组接线端子和n组被试电流互感器二次绕组接线端子，其中m、n均为正整数，且m<n；电流互感器检测台上设置有2号接线板，2号接线板上设置电流互感器检测通讯系统电源输入端子、电流互感器检测台电流源输入端子、电流互感器检测台误差信号端子K、T0、TX和通讯接口2；升流器输入端与电流互感器检测台电流源输入端子连接，升流器输出端与标准电流互感器一次绕组连接，标准电流互感器一次绕组连接被试电流互感器一次绕组接线端子，标准电流互感器二次绕组与电流互感器检测台误差信号端子K、T0连接，被试电流互感器二次绕组接线端子与电流互感器检测台误差信号端子K、TX连接；电流互感器检测通讯系统用于将标准电流互感器一次绕组、二次绕组和被试电流互感器二次绕组选择性接入试验电路中。

进一步地，所述电流互感器检测通讯系统，包括：被试电流互感器二次绕组选择模块、标准电流互感器二次绕组选择模块和标准电流互感器一次绕组选择模块，所述被试电流互感器二次绕组选择模块包含n路通道，分别通过控制n个继电器的投切选择被试电流互感器的二次绕组；所述标准电流互感器二次绕组选择模块包含n路通道，分别通过控制n个继电器的投切选择标准电流互感器的二次绕组；所述标准电流互感器一次绕组选择模块包含m路通道，通过控制m个继电器的投切选择标准电流互感器一次绕组。

进一步地，所述控制柜通讯系统，包括：程控电压负荷箱控制模块、程控电流负荷箱控制模块、程控互感器校验仪控制模块和线性程控电子电源控制模块。

优选地，所述线性程控电子电源为高精度变频电子源。

优选地，所述控制柜包括立柜，所述程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱和线性程控电子电源从上至下积木式安装于立柜内。

优选地，所述程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱和线性程控电子电源可拆卸地安装于立柜内。

优选地，所述自升压标准电压互感器采用表源一体化结构。

进一步地，所述互感器校验系统，还包括打印机，所述打印机与PC机通信连接。

另一方面，本发明提供一种电压互感器校验方法，所述方法包括：

二维码生成装置根据被试电压互感器信息，生成二维码，办理设备入库；

利用扫码枪扫描二维码，PC机控制匹配试验参数；

PT试验电源输出端子与自升压标准电压互感器输入端连接；

被试电压互感器一次绕组与自升压标准电压互感器一次绕组连接，自升压标准电压互感器二次绕组接入PT试验端子中标准AX端子，被试电压互感器二次绕组接入PT试验端子中被试ax端子；

1号接线板电源输入端子接入试验电源；

接线完毕，通过PC机控制控制柜向自升压标准电压互感器提供调压电压，对自升压标准电压互感器和被试电压互感器施加相同电压负荷，对自升压标准电压互感器和被试电压互感器输出的电压信号进行测量和误差计算。

另一方面，本发明提供一种电流互感器校验方法，所述方法包括：

二维码生成装置根据被试电流互感器信息，生成二维码，办理设备入库；

利用扫码枪扫描二维码，PC机控制匹配试验参数；

将被试电流互感器一次绕组连接被试电流互感器一次绕组接线端子、二次绕组连接被试电流互感器二次绕组接线端子；

电流互感器检测台误差信号端子K、T0、TX与1号接线板中CT试验端子K、T0、TX连接，电流互感器检测通讯系统电源输入端子与1号接线板中交流220V输出端子连接，通讯接口2与1号接线板中通讯接口1连接，电流互感器检测台电流源输入端子与CT试验电源输出端子连接；

1号接线板电源输入端子接入试验电源；

接线完毕，通过PC机控制电流互感器检测通讯系统将标准电流互感器一次绕组、二次绕组和被试电流互感器一次绕组、二次绕组选择性接入试验电路中，控制控制柜向升流器提供可调节的电压以向被试电流互感器提供试验大电流，向标准电流互感器和被试电流互感器提供相同电流，以及对标准电流互感器和被试电流互感器输出的电流信号进行测量并计算误差。

与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

（1）本发明的互感器校验系统既可以实现对电压互感器的误差校验，又可以实现对电流互感器的误差校验，且能够实现仅在一套装置的一次接线下，同时完成多台电流互感器的全自动同时误差校验，大大提高了校验效率，降低了劳动强度；

（2）人工接线少、简单；

（3）控制柜中设置有1号接线板，当控制柜中任一组件损坏或送检未回，可外置替代，通过1号接线板接入控制柜，使用灵活性强；

（4）程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱、线性程控电子电源、自升压标准电压互感器均可拆卸安装，便于送检和运维；

（5）采用线性程控电子电源，输出功率可至10kVA，线性度好，波形为纯正弦波，能实现S级电流互感器升流精准定位，工作时噪声小，无机械故障等问题，升压速度快。

附图说明

图1是本发明实施例的一种互感器校验系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的电流互感器检测通讯系统的电气原理图；

图3是本发明实施例对被试电流互感器进行校验时标准电流互感器、被试电流互感器的电路连接图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种互感器校验系统，用于电压互感器、电流互感器的误差校验、阻抗、导纳测量。所述互感器校验系统，包括：控制柜、自升压标准电压互感器、电流互感器检测台、二维码生成装置、扫码枪、PC机和打印机，其中二维码生成装置、扫码枪和打印机均与PC机通信连接。

自升压标准电压互感器采用表源一体化结构，用于对调压电压升压以得到试验电压，并提供标准电压信号。

控制柜，包括立柜和设置在立柜内的程控电压负荷箱、程控电流负荷箱、程控互感器校验仪、线性程控电子电源和控制柜通讯系统。其中，程控电压负荷箱、程控电流负荷箱、程控互感器校验仪、线性程控电子电源均与控制柜通讯系统相连接。

优选的，程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱和线性程控电子电源从上至下积木式安装于立柜内。

更优选的，程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱和线性程控电子电源可拆卸地安装于立柜内，便于各组件送检和运维，且当控制柜中任一组件损坏或送检未回，还可外置替代，灵活性强。

线性程控电子电源，用于调节电源输出电压，以向自升压标准电压互感器或升流器提供0~240V线性稳定电压。采用线性程控电子电源，输出功率可至10kVA，线性度好，波形为纯正弦波，能实现S级电流互感器升流精准定位，工作时噪声小，无机械故障等问题，升压速度快。

优选的，线性程控电子电源采用高精度变频电子源。

程控电压负荷箱，采用无级输出的全电子式电压负荷箱，用于对自升压标准电压互感器和被试电压互感器提供相同电压负荷。

程控电流负荷箱，采用无级输出的全电子式电流负荷箱，用于为被试电流互感器提供电流负荷。

程控互感器校验仪，用于对自升压标准电压互感器和被试电压互感器输出的电压信号进行测量和误差计算，以及用于对标准电流互感器和被试电流互感器输出的电流信号进行测量并计算误差。

控制柜通讯系统，包括：程控电压负荷箱控制模块、程控电流负荷箱控制模块、程控互感器校验仪控制模块和线性程控电子电源控制模块，分别实现相应地对电压负荷、电流负荷、误差计算以及升流升压进行控制。

控制柜上设置有1号接线板，1号接线板上设置2孔/3孔插座、电源输入端子（L、N）、交流220V输出端子、PT试验端子（包括PT试验电源输出端子、标准AX端子和被试ax端子）、CT试验端子（包括CT试验电源输出端子、K、T0、TX）、通讯接口1、PC接线网口和接地端子1。

其中，PT试验电源输出端子、CT试验电源输出端子均与线性程控电子电源连接，标准AX端子与程控互感器校验仪连接，被试ax端子与程控电压负荷箱和程控互感器校验仪均连接，CT试验端子K、T0与程控互感器校验仪连接，CT试验端子TX与程控电流负荷箱连接后再与程控互感器校验仪连接。2孔/3孔插座用于给PC机、二维码生成装置、扫码枪等设备临时充电或供电，电源输入端子用于接入试验电源。PC接线网口与控制柜通讯系统连接，用于接入PC机。

电流互感器检测台内设置有升流器、标准电流互感器和电流互感器检测通讯系统。

升流器，用于为被试电流互感器提供试验大电流。

标准电流互感器，用于提供标准电流信号。标准电流互感器具有m个一次绕组和n个二次绕组。在电流互感器检测台上设置m个被试电流互感器一次绕组接线端子和n组被试电流互感器二次绕组接线端子，其中m、n均为正整数，且m<n，以将多只被试电流互感器同时接入电流互感器检测台，从而实现多只电流互感器的同时误差校验，大幅提高了试验效率。

电流互感器检测台上还设置有2号接线板，2号接线板上设置电流互感器检测通讯系统电源输入端子、电流互感器检测台电流源输入端子、电流互感器检测台误差信号端子（包括K、T0、TX）、通讯接口2和接地端子2。

其中，升流器输入端与2号接线板中电流互感器检测台电流源输入端子连接，升流器输出端与标准电流互感器一次绕组连接；标准电流互感器一次绕组连接被试电流互感器一次绕组接线端子，标准电流互感器二次绕组与电流互感器检测台误差信号端子K、T0连接；被试电流互感器二次绕组接线端子与电流互感器检测台误差信号端子K、TX连接。

电流互感器检测通讯系统，用于将标准电流互感器一次绕组、二次绕组和被试电流互感器二次绕组选择性接入试验电路中。

电流互感器检测通讯系统，包括：被试电流互感器二次绕组选择模块、标准电流互感器二次绕组选择模块和标准电流互感器一次绕组选择模块，所述被试电流互感器二次绕组选择模块包含n路通道，分别通过控制n个继电器的投切选择被试电流互感器的二次绕组；所述标准电流互感器二次绕组选择模块包含n路通道，分别通过控制n个继电器的投切选择标准电流互感器的二次绕组；所述标准电流互感器一次绕组选择模块包含m路通道，通过控制m个继电器的投切选择标准电流互感器一次绕组。

在具体实施例中，电流互感器检测台上设置3个被试电流互感器一次绕组接线端子和12组被试电流互感器二次绕组接线端子，12只被试电流互感器一次绕组连接3个被试电流互感器一次绕组接线端子，二次绕组分别连接12组被试电流互感器二次绕组接线端子。

相应地，电流互感器检测通讯系统中，如图3所示，被试电流互感器二次绕组选择模块包含12路通道，分别通过控制12个继电器的投切选择被试电流互感器的二次绕组。标准电流互感器二次绕组选择模块包含12路通道，分别通过控制12个继电器的投切选择标准电流互感器的二次绕组。标准电流互感器一次绕组选择模块包含3路通道，通过控制3个继电器的投切选择标准电流互感器一次绕组。

下面利用上述互感器校验对电压互感器进行校验，校验方法具体包括：

（1）二维码生成装置根据被试电压互感器信息，生成二维码，办理设备入库；

（2）利用扫码枪扫描二维码，PC机控制匹配试验参数；

（3）将接地端子1、接地端子2接地；

（4）PT试验电源输出端子与自升压标准电压互感器输入端连接；

（5）被试电压互感器一次绕组与自升压标准电压互感器一次绕组连接，自升压标准电压互感器二次绕组接入PT试验端子中标准AX端子，被试电压互感器二次绕组接入PT试验端子中被试ax端子；

（6）1号接线板电源输入端子接入试验电源L、N；

（7）接线完毕，控制PC机，自动开始试验：通过PC机控制控制柜向自升压标准电压互感器提供调压电压，对自升压标准电压互感器和被试电压互感器施加相同电压负荷，对自升压标准电压互感器和被试电压互感器输出的电压信号进行测量和误差计算，以及生成原始记录及报告、存储数据、打印原始记录及报告；

（8）试验结束后，关闭电源，拆除试验接线，设备出库。

其中，对电压互感器校验时，各组件具体连接关系为：

自升压标准电压互感器输入端通过PT试验端子中PT试验电源输出端子与控制柜中线性程控电子电源连接，通过线性程控电子电源调压、自升压标准电压互感器升压得到试验电压；被试电压互感器一次绕组高压端与自升压标准电压互感器一次绕组高压端连接，自升压标准电压互感器二次绕组通过PT试验端子中标准AX端子与程控互感器校验仪连接，被试电压互感器二次绕组通过PT试验端子中被试ax端子与程控电压负荷箱和程控互感器校验仪均连接，构成全自动电压互感器校验系统，在PC机的控制下可实现被试电压互感器的全自动误差校验。

接下来，利用上述互感器校验对电流互感器进行校验，校验方法具体包括：

（1）二维码生成装置根据被试电流互感器信息，生成二维码，办理设备入库；

（2）利用扫码枪扫描二维码，PC机控制匹配试验参数；

（3）将接地端子1、接地端子2接地；

（4）将被试电流互感器一次绕组连接被试电流互感器一次绕组接线端子、二次绕组连接被试电流互感器二次绕组接线端子；

（5）电流互感器检测台误差信号端子K、T0、TX与1号接线板中CT试验端子K、T0、TX连接，电流互感器检测通讯系统电源输入端子与1号接线板中交流220V输出端子连接，通讯接口2与1号接线板中通讯接口1连接；

（6）电流互感器检测台电流源输入端子与CT试验电源输出端子连接；

（7）1号接线板电源输入端子接入试验电源L、N；

（9）接线完毕，控制PC机，自动开始试验：通过PC机控制电流互感器检测通讯系统将标准电流互感器一次绕组、二次绕组和被试电流互感器一次绕组、二次绕组选择性接入试验电路中，控制控制柜向升流器提供可调节的电压以向被试电流互感器提供试验大电流，向标准电流互感器和被试电流互感器提供相同电流，对标准电流互感器和被试电流互感器输出的电流信号进行测量并计算误差，以及生成原始记录及报告、存储数据、打印原始记录及报告；

（10）试验结束后，关闭电源，拆除试验接线，设备出库。

其中，对电流互感器校验时，结合图3，各组件具体连接关系为：

升流器输入端与2号接线板中电流互感器检测台电流源输入端子连接，电流互感器检测台电流源输入端子与CT试验电源输出端子连接，CT试验电源输出端子与线性程控电子电源连接；升流器输出端与标准电流互感器一次绕组连接，标准电流互感器一次绕组通过被试电流互感器一次绕组接线端子与被试电流互感器一次绕组串联连接，被试电流互感器二次绕组与被试电流互感器二次绕组接线端子连接；标准电流互感器二次绕组与2号接线板中电流互感器检测台误差信号端子K、T0连接，被试电流互感器二次绕组接线端子与2号接线板中电流互感器检测台误差信号端子K、TX连接；电流互感器检测台误差信号端子K、T0、TX与1号接线板中CT试验端子K、T0、TX相对应连接，CT试验端子K、T0与程控互感器校验仪连接，CT试验端子TX经与程控电流负荷箱连接后再连接至程控互感器校验仪；线性程控电子电源、程控电流负荷箱和程控互感器校验仪均与控制柜通讯系统相连接；电流互感器检测通讯系统，通过通讯接口2、通讯接口1与控制柜通讯系统连接，PC机通过PC接线网口与控制柜通讯系统连接。

即，线性程控电子电源输出端与升流器输入端连接，升流器输出端与标准电流互感器一次绕组、被试电流互感器一次绕组串联；被试电流互感器二次绕组和标准电流互感器二次绕组通过1号接线板和2号接线板转接与程控电流负荷箱和程控互感器校验仪连接，构成全自动电流互感器校验系统，在PC机的控制下可实现被试电流互感器的全自动误差校验。

综上所述，本发明通过研究互感器试验方法，优化互感器试验装置，发明了互感器校验系统及校验方法，仅在一套装置的一次接线下，同时完成多台互感器的全自动误差校验，大大提高了试验的工作效率，同时也提高了试验精度，保障了互感器校验工作的安全、准确、高效开展，提升了互感器试验的科学管理水平。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种互感器校验系统，其特征在于，包括：控制柜、自升压标准电压互感器、电流互感器检测台、二维码生成装置、扫码枪以及PC机，其中二维码生成装置和扫码枪均与PC机通信连接，

电流互感器检测台内设置有升流器、标准电流互感器和电流互感器检测通讯系统，标准电流互感器具有m个一次绕组和n个二次绕组，电流互感器检测台上设置有m个被试电流互感器一次绕组接线端子和n组被试电流互感器二次绕组接线端子，其中m、n均为正整数，且m<n；电流互感器检测台上设置有2号接线板，2号接线板上设置电流互感器检测通讯系统电源输入端子、电流互感器检测台电流源输入端子、电流互感器检测台误差信号端子K、T0、TX和通讯接口2；升流器输入端与电流互感器检测台电流源输入端子连接，升流器输出端与标准电流互感器一次绕组连接，标准电流互感器一次绕组连接被试电流互感器一次绕组接线端子，标准电流互感器二次绕组与电流互感器检测台误差信号端子K、T0连接，被试电流互感器二次绕组接线端子与电流互感器检测台误差信号端子K、TX连接；电流互感器检测通讯系统用于将标准电流互感器一次绕组、二次绕组和被试电流互感器二次绕组选择性接入试验电路中；

所述线性程控电子电源为高精度变频电子源。

2.根据权利要求1所述的互感器校验系统，其特征在于，所述电流互感器检测通讯系统，包括：被试电流互感器二次绕组选择模块、标准电流互感器二次绕组选择模块和标准电流互感器一次绕组选择模块，所述被试电流互感器二次绕组选择模块包含n路通道，分别通过控制n个继电器的投切选择被试电流互感器的二次绕组；所述标准电流互感器二次绕组选择模块包含n路通道，分别通过控制n个继电器的投切选择标准电流互感器的二次绕组；所述标准电流互感器一次绕组选择模块包含m路通道，通过控制m个继电器的投切选择标准电流互感器一次绕组。

3.根据权利要求1所述的互感器校验系统，其特征在于，所述控制柜通讯系统，包括：程控电压负荷箱控制模块、程控电流负荷箱控制模块、程控互感器校验仪控制模块和线性程控电子电源控制模块。

4.根据权利要求1所述的互感器校验系统，其特征在于，所述控制柜包括立柜，所述程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱和线性程控电子电源从上至下积木式安装于立柜内。

5.根据权利要求4所述的互感器校验系统，其特征在于，所述程控互感器校验仪、程控电压负荷箱、程控电流负荷箱和线性程控电子电源可拆卸地安装于立柜内。

6.根据权利要求1所述的互感器校验系统，其特征在于，所述自升压标准电压互感器采用表源一体化结构。

7.根据权利要求1所述的互感器校验系统，其特征在于，还包括打印机，所述打印机与PC机通信连接。

8.一种电压互感器校验方法，其特征在于，利用权利要求1所述互感器校验系统进行校验，所述方法包括：

利用扫码枪扫描二维码，PC机控制匹配试验参数；

PT试验电源输出端子与自升压标准电压互感器输入端连接；

1号接线板电源输入端子接入试验电源；

通过PC机控制控制柜向自升压标准电压互感器提供调压电压，对自升压标准电压互感器和被试电压互感器施加相同电压负荷，对自升压标准电压互感器和被试电压互感器输出的电压信号进行测量和误差计算。

9.一种电流互感器校验方法，其特征在于，利用权利要求1所述互感器校验系统进行校验，所述方法包括：

利用扫码枪扫描二维码，PC机控制匹配试验参数；

1号接线板电源输入端子接入试验电源；

通过PC机控制电流互感器检测通讯系统将标准电流互感器一次绕组、二次绕组和被试电流互感器一次绕组、二次绕组选择性接入试验电路中，控制控制柜向升流器提供可调节的电压以向被试电流互感器提供试验大电流，向标准电流互感器和被试电流互感器提供相同电流，以及对标准电流互感器和被试电流互感器输出的电流信号进行测量并计算误差。