CN112731218A - 一种互感器的极性测试系统及方法 - Google Patents

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崔翔
马骁
张彬
王磊
宋泽炜
宋志龙
李洋
李辰
赵享栋
焦译
穆小强
靳婷婷
刘平香
王瑜洁
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开一种互感器的极性测试系统及方法。该系统包括：供电电池、一次侧测量模块、二次侧测量模块和三个二次侧测试电阻，所述一次侧测量模块包括：一次侧控制器，所述二次侧测量模块包括：二次侧控制器和电压检测器；所述供电电池的一端分别连接三相所述一次侧绕组的一端，所述供电电池的另一端连接三个可控开关的一端，每一所述可控开关的另一端连接每一所述一次侧绕组的另一端，所述一次侧控制器分别连接三个所述可控开关，所述二次侧控制器分别连接所述一次侧控制器和所述电压检测器，每一所述二次侧测试电阻的两端分别连接每一所述二次侧绕组的两端，所述电压检测器连接所述二次侧测试电阻的一端。本发明检测结果更准确，检测更便捷。

Description

一种互感器的极性测试系统及方法
技术领域
本发明涉及互感器技术领域，尤其涉及一种互感器的极性测试系统及方法。
背景技术
在互感器检修或新投时，互感器极性测试是必须要做的项目之一。目前我们的极性测试方法是用9V干电池的正、负极分别接在互感器一次侧的极性端和非极性端并做搭、放试验。在测试过程时，至少需要三人配合完成极性测试项目，按相别逐个绕组进行测试，测试过程繁琐且易失误导致准确度低。
发明内容
本发明实施例提供了一种互感器的极性测试系统及方法，以解决现有技术测试过程繁琐且易失误导致准确度低的问题。
第一方面，提供了一种互感器的极性测试系统，所述互感器具有三相一次侧绕组和三相二次侧绕组，所述极性测试系统包括：供电电池、一次侧测量模块、二次侧测量模块和三个二次侧测试电阻，所述一次侧测量模块包括：一次侧控制器，所述二次侧测量模块包括：二次侧控制器和电压检测器；所述供电电池的一端分别连接三相所述一次侧绕组的一端，所述供电电池的另一端连接三个可控开关的一端，每一所述可控开关的另一端连接每一所述一次侧绕组的另一端，所述一次侧控制器分别连接三个所述可控开关，所述二次侧控制器分别连接所述一次侧控制器和所述电压检测器，每一所述二次侧测试电阻的两端分别连接每一所述二次侧绕组的两端，所述电压检测器连接所述二次侧测试电阻的一端；所述二次侧控制器用于向所述一次侧控制器发送控制所述可控开关闭合的指令；所述一次侧控制器用于根据接收的所述可控开关闭合的指令，将对应的所述可控开关闭合，使所述供电电池向对应的所述一次侧绕组供电；所述二次侧控制器用于向所述一次侧控制器发送控制对应的所述可控开关断开的指令；所述一次侧控制器用于根据接收的对应的所述可控开关断开的指令，将对应的所述可控开关断开；所述电压检测器用于检测所述可控开关闭合到断开的时间内对应的所述二次侧绕组的电压，并将所述电压发送到所述二次侧控制器；所述二次侧控制器用于根据所述电压确定所述互感器的极性。
第二方面，提供了一种互感器的极性测试方法，采用如第一方面实施例所述的互感器的极性测试系统测试互感器的极性。
这样，本发明实施例可以同时测量三相的极性，接线方便，减少人员检测所需时间，检测结果更准确，检测更便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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他的附图。
图1是本发明实施例的互感器的极性测试系统的结构框图；
图2是本发明实施例的互感器的极性测试的电压波形图；
图3是本发明实施例的一次侧控制器和二次侧控制器的最小控制板原理图；
图4是本发明实施例的可控开关的原理图；
图5是本发明实施例的二次侧电压检测器的原理图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种互感器的极性测试系统。如图1所示，互感器具有三相一次侧绕组和三相二次侧绕组。三相一次侧绕组分别用a、b、c表示，三相二次侧绕组分别用A、B、C表示。该极性测试系统包括如下的结构：供电电池DC、一次侧测量模块1、二次侧测量模块2和三个二次侧测试电阻，分别用RA、RB、RC表示。供电电池DC可采用9V的电池。
具体的，一次侧测量模块1包括：一次侧控制器101。二次侧测量模块2包括：二次侧控制器201和电压检测器202。供电电池DC的一端分别连接三相一次侧绕组的一端。供电电池DC的另一端连接三个可控开关的一端。三个可控开关分别用SA、SB、SC表示。未测试时，可控开关均处于断开状态。每一可控开关的另一端连接每一一次侧绕组的另一端。一次侧控制器101分别连接三个可控开关。二次侧控制器201分别连接一次侧控制器101和电压检测器202。二次侧控制器201和一次侧控制器101之间可通过有线或无线的方式连接。每一二次侧测试电阻的两端分别连接每一二次侧绕组的两端。电压检测器202连接二次侧测试电阻的一端。二次侧测试电阻的另一端接电源地GND1。一次侧控制器101和二次侧控制器102均可采用STM32F103C8T6微控制器。STM32F103C8T6微控制器是一款基于ARM Cortex-M内核STM32系列的32位的微控制器，程序存储器容量是64KB。其最小控制板原理如图3所示。如图4所示的实现电路原理，可控开关采用了IGBT控制电池通断的方式实现，采用前置驱动电路驱动IGBT，快速开关IGBT实现互感器的信号产生，由于互感器的安装方向固定，所产生的波形也是固定方向的，由此实现极性的区分。如图5所示的实现电路原理，二次侧电压检测器202采用滞回电路，将原本的尖波转换成了方波，同时采用了继电器U2，在实现原有波形的输出的同时，也输出了处理后的波形。波形转换后通过光耦U7的作用，以隔离的方式输入二次侧控制器201。
优选的，一次侧测量模块1还包括：开关控制单元102。一次侧控制器101通过开关控制单元102与三个可控开关连接。
优选的，一次侧测量模块1还包括：一次侧电池监测单元103。一次侧电池监测单元103分别与供电电池DC(图中未示出与供电电池DC的连接关系)和一次侧控制器101连接。一次侧电池监测单元103用于监测供电电池DC的电压，并将供电电池DC的电压发送到一次侧控制器101，使一次侧控制器101可根据接收的供电电池DC的电压核实供电电池DC的电量。
优选的，二次侧测量模块2还包括：二次侧电池监测单元203。二次侧电池监测单元203分别与供电电池DC(图中未示出与供电电池DC的连接关系)和二次侧控制器201连接。二次侧电池监测单元203也用于监测供电电池DC的电压，并将供电电池DC的电压发送到二次侧控制器201，使二次侧控制器201可根据接收的供电电池DC的电压核实供电电池DC的电量。
优选的，二次侧测量模块2还包括：显示器204和打印机205。显示器204和打印机205均与二次侧控制器201连接。显示器204可以采用液晶显示器。显示器204用于显示互感器的极性的测试结果。显示器204也可以显示其他相关信息。打印机205用于打印互感器的极性的测试结果。打印机205也可以打印其他相关信息。
优选的，二次侧测量模块2还包括：输入按键206。输入按键206与二次侧控制器201连接，用于输入信息。
该互感器的极性测试系统的使用过程如下：
二次侧控制器201用于向一次侧控制器101发送控制可控开关闭合的指令。一次侧控制器101用于根据接收的可控开关闭合的指令，将对应的可控开关闭合，使供电电池DC向对应的一次侧绕组供电。二次侧控制器201用于向一次侧控制器101发送控制对应的可控开关断开的指令。一次侧控制器101用于根据接收的对应的可控开关断开的指令，将对应的可控开关断开。电压检测器202用于检测可控开关闭合到断开的时间内对应的二次侧绕组的电压，并将电压发送到二次侧控制器201。二次侧控制器201用于根据电压确定互感器的极性。具体的，二次侧控制器201用于当可控开关闭合后，若判断出电压的波形从0变为正值，则确定互感器的极性为同极性，如图2(a)所示，t1时间段从0变为正值；若判断出电压的波形从0变为负值，则确定互感器的极性为反极性，如图2(b)所示，t1时间段从0变为负值。
测试时，可控开关闭合到断开的时间一般为半个周期，可通过启动定时器来控制开关闭合的时长，当开关闭合后，定时器启动以统计时间，避免控制器的锂电池因长时间短路导致损毁。因此，二次侧控制器201还可以判断接收的电压是否为真实测量信号，以便确保测量结果的准确性。具体的，二次侧控制器201用于从接收的电压的波形得到半个周期的时长，如图2中的t2，并与可控开关闭合到断开的时间比较，若半个周期的时长与可控开关闭合到断开的时间的误差小于预设阈值，则确定接收的电压为真实测量信号。该预设阈值可根据经验确定。
此外，二次侧绕组还可以串联毫安表mA测量电流，从而可采用传统的电流表偏转方向的方式测试极性。
本发明实施例还公开了一种互感器的极性测试方法。该方法采用上述实施例所述的互感器的极性测试系统测试互感器的极性。该方法的流程具体可参见互感器的极性测试系统的使用过程，在此不再赘述。
综上，本发明实施例可以同时测量三相的极性，接线方便，减少人员检测所需时间，检测结果更准确，检测更便捷。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种互感器的极性测试系统，所述互感器具有三相一次侧绕组和三相二次侧绕组，其特征在于，所述极性测试系统包括：供电电池、一次侧测量模块、二次侧测量模块和三个二次侧测试电阻，所述一次侧测量模块包括：一次侧控制器，所述二次侧测量模块包括：二次侧控制器和电压检测器；所述供电电池的一端分别连接三相所述一次侧绕组的一端，所述供电电池的另一端连接三个可控开关的一端，每一所述可控开关的另一端连接每一所述一次侧绕组的另一端，所述一次侧控制器分别连接三个所述可控开关，所述二次侧控制器分别连接所述一次侧控制器和所述电压检测器，每一所述二次侧测试电阻的两端分别连接每一所述二次侧绕组的两端，所述电压检测器连接所述二次侧测试电阻的一端；
所述二次侧控制器用于向所述一次侧控制器发送控制所述可控开关闭合的指令；
所述一次侧控制器用于根据接收的所述可控开关闭合的指令，将对应的所述可控开关闭合，使所述供电电池向对应的所述一次侧绕组供电；
所述二次侧控制器用于向所述一次侧控制器发送控制对应的所述可控开关断开的指令；
所述一次侧控制器用于根据接收的对应的所述可控开关断开的指令，将对应的所述可控开关断开；
所述电压检测器用于检测所述可控开关闭合到断开的时间内对应的所述二次侧绕组的电压，并将所述电压发送到所述二次侧控制器；
所述二次侧控制器用于根据所述电压确定所述互感器的极性。
2.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于：所述二次侧控制器用于当所述可控开关闭合后，若判断出所述电压的波形从0变为正值，则确定所述互感器的极性为同极性；若判断出所述电压的波形从0变为负值，则确定所述互感器的极性为反极性。
3.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于：所述可控开关闭合到断开的时间为半个周期。
4.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于：所述二次侧控制器用于从接收的所述电压的波形得到半个周期的时长，并与所述可控开关闭合到断开的时间比较，若所述半个周期的时长与所述可控开关闭合到断开的时间的误差小于预设阈值，则确定接收的所述电压为真实测量信号。
5.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于，所述一次侧测量模块还包括：开关控制单元，所述一次侧控制器通过所述开关控制单元与三个所述可控开关连接。
6.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于，所述一次侧测量模块还包括：一次侧电池监测单元，所述一次侧电池监测单元分别与所述供电电池和所述一次侧控制器连接，用于监测所述供电电池的电压，并将所述供电电池的电压发送到所述一次侧控制器，使所述一次侧控制器可根据接收的所述供电电池的电压核实所述供电电池的电量。
7.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于，所述二次侧测量模块还包括：二次侧电池监测单元，所述二次侧电池监测单元分别与所述供电电池和所述二次侧控制器连接，用于监测所述供电电池的电压，并将所述供电电池的电压发送到所述二次侧控制器，使所述二次侧控制器可根据接收的所述供电电池的电压核实所述供电电池的电量。
8.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于，所述二次侧测量模块还包括：显示器和打印机，所述显示器和所述打印机均与所述二次侧控制器连接，所述显示器用于显示所述互感器的极性的测试结果，所述打印机用于打印所述互感器的极性的测试结果。
9.根据权利要求1所述的互感器的极性测试系统，其特征在于，所述二次侧测量模块还包括：输入按键，所述输入按键与所述二次侧控制器连接，用于输入信息。
10.一种互感器的极性测试方法，其特征在于：采用如权利要求1～9任一项所述的互感器的极性测试系统测试互感器的极性。
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