CN115032582A - 一种多功能互感器的校验装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多功能互感器的校验装置和方法，涉及互感器校验的技术领域，装置包括线路切换模块、信号处理模块、测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块及译码同步模块；线路切换模块与测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块和译码同步模块均相连，受控于信号处理模块使得测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块或译码同步模块与待测互感器导通，测差取样模块或直接取样模块与标准互感器导通；信号处理模块与测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块和译码同步模块均相连，被配置为根据标准互感器和待测互感器的电特征信号，确定待测互感器计量特性。本申请一款产品即可实现多类不同的互感器的校验。

Description

一种多功能互感器的校验装置和方法

技术领域

本申请涉及互感器校验的技术领域，特别涉及一种多功能互感器的校验装置和方法。

背景技术

在电网的动态观测、电力计量、继电保护等方面，互感器起着重要的作用，其计量性能直接决定了电网运行的可靠性和安全性，因此，开展互感器的检验是对其性能和质量把握的必要，更是电网可靠运行的重要保障。

相关技术中，电力系统的互感器校验多为单一校验传统的交直流互感器或者是电子式互感器，而能够满足全面的互感器校验尚属空白。

发明内容

本申请实施例提供一种多功能互感器的校验装置和方法，以解决相关技术中互感器校验单一的技术问题。

第一方面，提供了一种多功能互感器的校验装置，其包括线路切换模块、信号处理模块、测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块及译码同步模块；

所述线路切换模块与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块均相连，并受控于所述信号处理模块来使得所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块与一待测互感器导通，以及所述测差取样模块或所述直接取样模块与一标准互感器导通；

所述信号处理模块与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块均相连，并被配置为根据所述标准互感器和所述待测互感器的电特征信号，确定待测互感器的计量特性。

一些实施例中，若待测互感器为电子式互感器且输出模拟信号，则该待测互感器通过所述线路切换模块与所述信号调理模块连通，相应的标准互感器通过所述线路切换模块与所述直接取样模块连通。

一些实施例中，若待测互感器为电子式互感器且输出数字信号，则该待测互感器通过所述线路切换模块与所述译码同步模块连通，相应的标准互感器通过所述线路切换模块与所述直接取样模块连通。

一些实施例中，所述译码同步模块包括译码单元和同步单元；

所述译码单元被配置为将采集到的待测互感器的数字脉冲信号转换为电特征信号并传送给所述信号处理模块；

所述同步单元被配置为生成时钟脉冲信号使得标准互感器与待测互感器同时传输信号。

一些实施例中，若待测互感器为交流互感器或直流互感器，则所述测差取样模块通过所述线路切换模块与该待测互感器和标准互感器对应相连，或者所述直接取样模块通过所述线路切换模块与该待测互感器和标准互感器对应相连。

一些实施例中，若待测互感器为交流互感器或直流互感器，则在待测互感器与标准互感器的变比相同时连接所述测差取样模块，在待测互感器与标准互感器的变比相同时连接所述直接取样模块。

一些实施例中，所述信号处理模块包括模数转换器ADC和处理器CPU，所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块通过所述模数转换器ADC与所述处理器CPU相连，所述译码同步模块与所述处理器CPU相连。

一些实施例中，所述线路切换模块具有至少七组开关通道，每组所述开关通道为两个；一组所述开关通道的一端与单个互感器相连，另一端与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块相连；

其中，所述测差取样模块或所述直接取样模块连接至少四组所述开关通道，所述信号调理模块连接至少两组所述开关通道，所述译码同步模块连接至少一组译码同步模块。

一些实施例中，所述测差取样模块包括：

具有两路信号通道的测差取样单元，两路该信号通道与至少四组所述开关通道均相连；

两路信号处理支路，两路所述信号处理支路的一端各连接一路所述信号通道，另一端均与所述信号处理模块相连。

第二方面，本申请实施例还提供了一种多功能互感器的校验方法，包括以下步骤：

提供如上述的多功能互感器的校验装置；

在线路切换模块连接待测互感器和标准互感器之后，所述信号处理模块通过控制所述线路切换模块将所述待测互感器和标准互感器与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块中的一个或两个相连；

所述信号处理模块根据所述标准互感器和所述待测互感器的电特征信号，确定待测互感器的计量特性。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：一款产品即可实现对多类不同的互感器进行校验，实现全功能型的互感器的校验。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多功能互感器的校验装置的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种多功能互感器的校验装置的具体结构框图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请实施例提供了一种多功能互感器的校验装置，其能解决一款产品即可实现对多类不同的互感器进行校验，实现全功能型的互感器的校验。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本申请实施例提供了一种多功能互感器的校验装置，其包括线路切换模块、信号处理模块、测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块及译码同步模块；

所述线路切换模块与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块均相连，并受控于所述信号处理模块来使得所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块与一待测互感器导通，以及所述测差取样模块或所述直接取样模块与一标准互感器导通；

所述信号处理模块与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块均相连，并被配置为根据所述标准互感器和所述待测互感器的电特征信号，确定待测互感器的计量特性。

在本申请实施例中，所述待测互感器可选地为直流互感器、交流互感器、电子式互感器，其中，直流互感器或交流互感器或电子式互感器还有电压互感器和电流互感器之分，且电子式互感器还可以是模拟输出或电子输出。其中，所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块均可视为取样模块，考虑到待测互感器的不同类型，信号处理模块根据待测互感器的类型控制线路切换模块与取样模块相连，通过取样模块获取到待测互感器的电特征信号，同时，还通过取样模块获取到标准互感器的电特征信号，具体来说，该电特征信号包括但不局限与频率、幅值和相位信号，再根据获取的待测互感器和标准互感器的电特征信号的差值来确定待测互感器的计量特性，以供评价所述待测互感器。

在一个具体实施例中，若待测互感器为电子式互感器且输出模拟信号，则该待测互感器通过所述线路切换模块与所述信号调理模块连通，相应的标准互感器通过所述线路切换模块与所述直接取样模块连通。

在本实施例中，所述信号调理模块通过线路切换模块与电子式互感器EVT或ECT相连，那么在待测互感器输出模拟信号时，电特征信号进入信号调理模块传输到信号处理模块中存储并进行运算。

在一个具体实施例中，若待测互感器为电子式互感器且输出数字信号，则该待测互感器通过所述线路切换模块与所述译码同步模块连通，相应的标准互感器通过所述线路切换模块与所述直接取样模块连通。

进一步地，所述译码同步模块包括译码单元和同步单元；

所述译码单元被配置为将采集到的待测互感器的数字脉冲信号转换为电特征信号并传送给所述信号处理模块；

所述同步单元被配置为生成时钟脉冲信号使得标准互感器与待测互感器同时传输信号。

在本实施例中，所述译码单元通过线路切换模块与数字信号输出的电子式互感器EVT或ECT相连，那么在待测互感器输出数字脉冲信号时，所述译码单元将数字脉冲模块转换为频率、幅值和相位信号后传输到信号处理模块中存储并进行运算。所述同步单元用于给出时钟脉冲信号，使得标准互感器与电子式互感器同时传输信号。

若待测互感器为电子式互感器，则标准互感器通过线路切换模块连接直接取样模块。

在一个实施例中，若待测互感器为交流互感器或直流互感器，则所述测差取样模块通过所述线路切换模块与该待测互感器和标准互感器对应相连，或者所述直接取样模块通过所述线路切换模块与该待测互感器和标准互感器对应相连。

进一步地，若待测互感器为交流互感器或直流互感器，则在待测互感器与标准互感器的变比相同时连接所述测差取样模块，在待测互感器与标准互感器的变比相同时连接所述直接取样模块。

在本实施例中，待测互感器为交直流互感器时，判断待测互感器与标准互感器的变比，若变比相同，控制线路切换模块使得该待测互感器和标准互感器连通至测差取样模块，以使得信号处理模块计算电特征信号的差，再将计算结果存储于信号处理模块中，以供传输至远控终端；若变比不同控制线路切换模块使得该待测互感器和标准互感器连通至直接取样模块，测量电特征信号并传输到信号处理模块，信号处理模块基于直接比较法计算电特征信号的差，再将计算结果存储于信号处理模块中，以供传输至远控终端。

进一步地，所述信号处理模块包括模数转换器ADC和处理器CPU，所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块通过所述模数转换器ADC与所述处理器CPU相连，所述译码同步模块与所述处理器CPU相连。

在本实施例中，所述处理器CPU处理的是数字信号，故而还需要与模数转换器ADC配合使得模拟信号可供处理器CPU进行数字化运算存储。

优选地，所述线路切换模块具有至少七组开关通道，每组所述开关通道为两个；一组所述开关通道的一端与单个互感器相连，另一端与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块相连；

其中，所述测差取样模块或所述直接取样模块连接至少四组所述开关通道，所述信号调理模块连接至少两组所述开关通道，所述译码同步模块连接至少一组译码同步模块。

在本申请实施例中，若线路切换模块中具有七组开关通道，也就是14个开关通道，每个互感器的连接均需要两个绕组接头，故而按照该配置方式。七组开关通道可供与七个不同的互感器相连，具体来说，第一组开关通道可供连接被试PT，第二组开关通道可供连接标准PT，第三组开关通道可供连接被试CT，第四组开关通道可供连接标准CT，不管是侧差取样模块还是直接取样模块均能够在特定的条件与被试PT、标准PT、被试CT或标准CT导通；第五组开关通道可供连接电子式EVT，第六组开关通道可供连接电子式ECT，电子式EVT、电子式ECT均能够与信号调理模块导通；第七组开关通道通过光口可供连接输出数字信号的电子式互感器，并可供与译码同步模块导通。

优选地，所述测差取样模块包括：

具有两路信号通道的测差取样单元，两路该信号通道与至少四组所述开关通道均相连；

两路信号处理支路，两路所述信号处理支路的一端各连接一路所述信号通道，另一端均与所述信号处理模块相连。

在本实施例中，一路信号处理支路包括依次连接百分表放大单元和滤波单元，另一路信号处理支路包括依次连接微差放大单元和滤波单元，两滤波单元均与所述模数转换器ADC相连。

在直接取样模块中，其连接方式相同，包括直接取样单元和另外的两路信号处理支路，其中，一路信号处理支路包括依次连接的电压放大单元和滤波单元，另一路信号处理支路包括依次连接I/V放大单元和滤波单元，两滤波单元与所述模数转换器ADC相连。

进一步地，所述校验装置还包括全铝屏蔽机箱和通讯模块，所述信号处理模块、测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块及译码同步模块均安装在机箱内部，通讯模块安装在机箱外部，并与远程终端相连，光迅模块包括通信单元和光纤传输单元。

下面结合具体的实施例进一步地对申请进行解释。

所述电子式互感器包括模拟信号输出的电子式互感器和数字信号输出的电子式互感器；所述电子式互感器输出模拟信号时，电特征信号进入信号调理模块，通过AD转换传输到CPU中储存；所述电子式互感器输出数字信号时，数字脉冲信号通过光口进入译码同步模块将数字脉冲信号转换为频率、幅值、相位信号后传输到CPU中；

若待测互感器为交直流互感器，所述线路切换模块与待测互感器和标准互感器连接，并通过线路切换模块将两路电特征信号根据待测互感器和标准互感器的变比来输入测差取样模块还是直接取样模块，处理器CPU通过测差比较算法或直接比较法计算待测互感器的误差，并将结果存储在处理器CPU中，并传至人机界面显示。

处理器CPU发出多路控制信号，各路控制信号用来控制比如各个放大单元、模数转换器ADC或线路切换模块等。

一些实施例中，所述电子式互感器输出数字信号时，数字脉冲信号通过光口进入译码同步模块；所述译码单元用于将数字脉冲信号转换为频率、幅值、相位信号并存储于CPU中，再计算与标准互感器的电特征信号的差值，所述同步单元用于给出时钟脉冲信号以使标准互感器与电子式互感器同时传输信号。

在需要进行待测互感器的校验时，将待测互感器、标准互感器分别与互感器校验装置连接，启动互感器校验装置；

若待测互感器为交直流互感器，判断待测互感器与标准互感器的变比，若变比相同，控制线路切换模块切换至测差取样模块，通过信号放大滤波之后计算电特征信号之差，再将计算结果存储于CPU，并传输至远控终端；若变比不同，控制线路切换模块切换至直接取样模块，测量电特征信号，通过信号放大滤波之后计算电特征信号之差，再将计算结果存储于CPU，并传输至远控终端；

若待测互感器为电子式互感器且输出信号为模拟信号时，电特征信号通过信号放大、滤波和AD转换模块传输到CPU，与标准互感器基于直接比较法计算电特征信号之差，再将计算结果存储于CPU，并传输至远控终端；

若待测互感器为电子式互感器且输出信号为数字脉冲信号时，数字脉冲信号通过光口进入译码同步模块，译码单元将数字脉冲信号转换为电特征信号后存储于CPU中，再计算与标准互感器电特征信号的差值，并传输至远控终端；

其中，通过译码与标准互感器的电特征信号的差值判断译码的计量特性。

本申请实施例还提供了一种多功能互感器的校验方法，包括以下步骤：

提供如上述的多功能互感器的校验装置；

在线路切换模块连接待测互感器和标准互感器之后，所述信号处理模块通过控制所述线路切换模块将所述待测互感器和标准互感器与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块中的一个或两个相连；

所述信号处理模块根据所述标准互感器和所述待测互感器的电特征信号，确定待测互感器的计量特性。

本申请实施例提供的校验方法实施例在上述的校验装置实施例中进行了详细地阐述，故而在此不再详细赘述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种多功能互感器的校验装置，其特征在于，其包括线路切换模块、信号处理模块、测差取样模块、直接取样模块、信号调理模块及译码同步模块；

所述线路切换模块与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块均相连，并受控于所述信号处理模块来使得所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块与一待测互感器导通，以及所述测差取样模块或所述直接取样模块与一标准互感器导通；

所述信号处理模块与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块均相连，并被配置为根据所述标准互感器和所述待测互感器的电特征信号，确定待测互感器的计量特性。

2.如权利要求1所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于：

若待测互感器为电子式互感器且输出模拟信号，则该待测互感器通过所述线路切换模块与所述信号调理模块连通，相应的标准互感器通过所述线路切换模块与所述直接取样模块连通。

3.如权利要求1所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于：

若待测互感器为电子式互感器且输出数字信号，则该待测互感器通过所述线路切换模块与所述译码同步模块连通，相应的标准互感器通过所述线路切换模块与所述直接取样模块连通。

4.如权利要求3所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于，所述译码同步模块包括译码单元和同步单元；

所述译码单元被配置为将采集到的待测互感器的数字脉冲信号转换为电特征信号并传送给所述信号处理模块；

所述同步单元被配置为生成时钟脉冲信号使得标准互感器与待测互感器同时传输信号。

5.如权利要求1所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于：

若待测互感器为交流互感器或直流互感器，则所述测差取样模块通过所述线路切换模块与该待测互感器和标准互感器对应相连，或者所述直接取样模块通过所述线路切换模块与该待测互感器和标准互感器对应相连。

6.如权利要求5所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于：

若待测互感器为交流互感器或直流互感器，则在待测互感器与标准互感器的变比相同时连接所述测差取样模块，在待测互感器与标准互感器的变比相同时连接所述直接取样模块。

7.如权利要求1所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于，所述信号处理模块包括模数转换器ADC和处理器CPU，所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块通过所述模数转换器ADC与所述处理器CPU相连，所述译码同步模块与所述处理器CPU相连。

8.如权利要求1所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于：

所述线路切换模块具有至少七组开关通道，每组所述开关通道为两个；一组所述开关通道的一端与单个互感器相连，另一端与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块或所述译码同步模块相连；

其中，所述测差取样模块或所述直接取样模块连接至少四组所述开关通道，所述信号调理模块连接至少两组所述开关通道，所述译码同步模块连接至少一组译码同步模块。

9.如权利要求8所述的多功能互感器的校验装置，其特征在于：

所述测差取样模块包括：

具有两路信号通道的测差取样单元，两路该信号通道与至少四组所述开关通道均相连；

两路信号处理支路，两路所述信号处理支路的一端各连接一路所述信号通道，另一端均与所述信号处理模块相连。

10.一种多功能互感器的校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供如权利要求1~9任意一项所述的多功能互感器的校验装置；

在线路切换模块连接待测互感器和标准互感器之后，所述信号处理模块通过控制所述线路切换模块将所述待测互感器和标准互感器与所述测差取样模块、所述直接取样模块、所述信号调理模块和所述译码同步模块中的一个或两个相连；

所述信号处理模块根据所述标准互感器和所述待测互感器的电特征信号，确定待测互感器的计量特性。

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