CN201166700Y - 基于参数测量的电压互感器误差测量装置 - Google Patents

基于参数测量的电压互感器误差测量装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于参数测量的电压互感器误差测量装置，包括测试信号源、标准互感器、信号切换控制器和变比切换控制器，测试信号源的输出端与信号切换控制器的输入端连接，信号切换控制器的输出端与校验仪的输入端连接，信号切换控制器分别与标准互感器和被测互感器相互电连接，系统控制器的输出端与信号切换控制器的输入端、测试信号源的输入端连接，系统控制器通过变比切换控制器控制标准互感器变比切换，优点是采用在低电压下用传统的测差法测量电压互感器的空载误差，并测量互感器的相关参数，再利用电压互感器的误差计算公式，计算出电压互感器在各工作点及不同负载下的误差，从而可避免高压测试电源、高压标准互感器及电压负载箱。

Description

基于参数测量的电压互感器误差测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种电压互感器的现场检定装置，尤其是涉及一种电压互感器的误差测量装置，该装置通过测量电压互感器的相关参数，并利用电压互感器误差的计算公式从而获得电压互感器的误差值。
背景技术
现有的用传统的测差法测量电压互感器误差时必须有高压测试电源、高压标准互感器及二次电压负载箱，当电压高于10kV甚至110kV或220kV时，这些设备就显得很笨重，不仅搬动不便，而且测试时稍有不慎就容易发生事故，对电压互感器的现场测试尤为困难。为此，寻找能摆脱这些笨重设备，在低压下能测试其误差的测试方法成为主要研究方向。传统的测差法，仅着眼于互感器的外特性，而并不涉及到互感器的误差与互感器的相关参数(实际匝比N1/N2，绕组的内阻抗，绕组的励磁导纳)及二次负载的关系。要摆脱高压测试源而获得互感器的误差，就必然要着眼于互感器内特性的测试，并利用互感器误差计算公式来估算互感器的误差。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能避开笨重的设备，又能方便地校验电压互感器的误差的测量装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于参数测量的电压互感器误差测量装置，包括系统控制器和校验仪，所述的系统控制器的输出端与所述的校验仪的输入端电连接，它还包括测试信号源、标准互感器、信号切换控制器和变比切换控制器，所述的测试信号源的输出端与所述的信号切换控制器的输入端连接，所述的信号切换控制器的输出端与所述的校验仪的输入端连接，所述的信号切换控制器分别与所述的标准互感器和被测互感器相互电连接，所述的系统控制器的输出端与所述的信号切换控制器的输入端连接，所述的系统控制器的输出端与所述的测试信号源的输入端连接，所述的系统控制器通过所述的变比切换控制器与所述的标准互感器连接。
所述的系统控制器上设置有LCD显示输出键盘和RS-232输出接口，所述的LCD显示输出键盘和所述的RS-232输出接口与所述的系统控制器相互连接。
所述的测试信号源包括调压器、升压/降压变压器，交流电源的两端与调压器的一次绕组两端连接，所述的调压器的二次绕组的两端与升压/降压变压器的一次绕组的两端连接，所述的升压/降压变压器的二次绕组包括第一二次绕组和第二二次绕组，所述的第二二次绕组上设置有第一引线、第二引线、第三引线、第三继电器、第四继电器和第五继电器，所述的第三继电器的常开静触点与第二二次绕组的一端连接，所述的第三继电器的常闭静触点与第一引线连接，所述的第四继电器的常闭静触点与第三继电器的动触点连接，所述的第四继电器的常开静触点与第二引线连接，所述的第五继电器的常闭静触点与第四继电器的动触点连接，第五继电器的常开静触点与第三引线连接，第五继电器的动触点与测试信号线连接，测试信号线通过第六继电器与被测互感器的二次绕组的一端连接，第六继电器的动触点与测试信号线连接，第六继电器的常闭静触点与被测互感器的二次绕组的一端连接，被测互感器的二次绕组的一端通过第七继电器与校验仪的a端连接，第七继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的一端连接，第七继电器的常开静触点与校验仪的a端连接，第七继电器的常闭静触点通过第八继电器与校验仪的PTX端连接，第八继电器的动触点与校验仪的PTX端连接，第八继电器的常开静触点与第七继电器的常闭静触点连接，被测互感器的二次绕组的一端通过第九继电器与校验仪的HV2端连接，第九继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的一端连接，第九继电器的常开静触点与第八继电器的常闭静触点连接，第九继电器的常闭静触点与校验仪的HV2端连接，被测互感器的二次绕组的另一端通过第十继电器和第十一继电器与校验仪的a端连接，第十继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的另一端连接，第十继电器的常开静触点与第十一继电器的动触点连接，第十继电器的常闭静触点接地，第十一继电器的常闭静触点与校验仪的a端连接，第十一继电器的常开静触点与第十二继电器的动触点连接，第十二继电器的常开静触点与校验仪的K2端连接，第十二继电器的常闭静触点与校验仪的K1端连接，第十三继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的另一端连接，第十三继电器的常闭静触点与校验仪的HV1端连接，第十三继电器的常开静触点与校验仪的KZ端连接，被测互感器的辅助绕组通过JPS继电器与固定负载P0连接，升压/降压变压器的第一二次绕组两端分别通过第一继电器和第二继电器与标准互感器的一次绕组两端连接，第一继电器的动触点和第二继电器的动触点分别与标准互感器的一次绕组的两端连接，第一继电器的常闭静触点和第二继电器的常闭静触点分别与升压/降压变压器的第一二次绕组的两端连接，第一继电器的常开静触点和第二继电器的常开静触点相互连接，标准互感器的二次绕组上并列设置有继电器阵列，继电器阵列的一端与标准互感器的二次绕组连接，继电器阵列的另一端与校验仪的a端连接，标准互感器的一次绕组的两端分别与被测互感器的一次绕组的两端连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点是采用在低电压下用传统的测差法测量电压互感器的空载误差，并测量互感器的相关参数，再利用电压互感器的误差计算公式，计算出电压互感器在各工作点及不同负载下的误差，从而可避免高压测试电源、高压标准互感器及电压负载箱。为此本装置设置了高压程控交流信号源(500V～1000V)供用传统法测互感器在低压下的空载误差；设置了低压程控交流信号源(0～1V，0～10V，0～80V，0～140V)，供测量互感器的二次开路导纳、闭路阻抗；设置了直流恒流源，供测互感器二次绕组的电阻；设置了标准器变比切换矩阵及参数测量切换矩阵，完成测量过程的自动化。整个装置可装在一个机箱内，成便携式仪器，尤适合于现场使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的测试信号源、信号切换控制器、标准互感器、被测互感器的连接原理图；
图3为本实用新型的测试信号源的线路图；
图4为本实用新型的信号切换控制器将标准互感器的变比切换成与被测互感器相同变比后的线路图；
图5为利用本实用新型测量互感器的二次绕组的开路导纳的线路图；
图6为利用本实用新型测量互感器二次绕组的闭路阻抗的线路图；
图7为利用本实用新型测量辅助绕组加固定负载时主绕组的空载误差的线路图；
图8为利用本实用新型测量被测互感器二次绕组的直流电阻的线路图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
一种基于参数测量的电压互感器误差测量装置，包括系统控制器1和校验仪2，系统控制器1的输出端与校验仪2的输入端电连接，它还包括测试信号源3、标准互感器TO、信号切换控制器4和变比切换控制器5，测试信号源3的输出端与信号切换控制器4的输入端连接，信号切换控制器4的输出端与校验仪2的输入端连接，信号切换控制器4分别与标准互感器TO和被测互感器TX相互电连接，系统控制器1的输出端与信号切换控制器4的输入端连接，系统控制器1的输出端与测试信号源3的输入端连接，系统控制器1通过变比切换控制器5控制标准互感器TO变比切换。
系统控制器1上设置有LCD显示输出键盘6和RS-232输出接口7，LCD显示输出键盘6和RS-232输出接口7与系统控制器1相互连接。
测试信号源包括调压器P1、升压/降压变压器PS，交流电源的两端与调压器P1的一次绕组两端连接，调压器P1的二次绕组的两端与升压/降压变压器PS的一次绕组N1的两端连接，升压/降压变压器PS的二次绕组包括第一二次绕组N2和第二二次绕组N3，第二二次绕组N3上设置有第一引线、第二引线、第三引线、第三继电器J3、第四继电器J4和第五继电器J5，第三继电器J3的常开静触点与第二二次绕组N3的一端连接，第三继电器J3的常闭静触点与第一引线连接，第四继电器J4的常闭静触点与第三继电器J3的动触点连接，第四继电器J4的常开静触点与第二引线连接，第五继电器J5的常闭静触点与第四继电器J4的动触点连接，第五继电器J5的常开静触点与第三引线连接，第五继电器J5的动触点与测试信号线连接，测试信号线通过第六继电器J6与被测互感器TX的二次绕组N2的一端连接，第六继电器J6的动触点与测试信号线连接，第六继电器J6的常闭静触点与被测互感器TX的二次绕组的一端连接，被测互感器TX的二次绕组的一端通过第七继电器J7与校验仪的a端连接，第七继电器J7的动触点与被测互感器TX的二次绕组的一端连接，第七继电器J7的常开静触点与校验仪的a端连接，第七继电器J7的常闭静触点通过第八继电器J8与校验仪的PTX端连接，第八继电器J8的动触点与校验仪的PTX端连接，第八继电器J8的常开静触点与第七继电器J7的常闭静触点连接，被测互感器TX的二次绕组的一端通过第九继电器J9与校验仪的HV2端连接，第九继电器J9的动触点与被测互感器TX的二次绕组的一端连接，第九继电器J9的常开静触点与第八继电器J8的常闭静触点连接，第九继电器J9的常闭静触点与校验仪的HV2端连接，被测互感器TX的二次绕组的另一端通过第十继电器J10和第十一继电器J11与校验仪的a端端连接，第十继电器J10的动触点与被测互感器TX的二次绕组N2的另一端连接，第十继电器J10的常开静触点与第十一继电器J11的动触点连接，第十继电器J10的常闭静触点接地，第十一继电器J11的常闭静触点与校验仪的a端连接，第十一继电器J11的常开静触点与第十二继电器J12的动触点连接，第十二继电器J12的常开静触点与校验仪的K2端连接，第十二继电器J12的常闭静触点与校验仪的K1端连接，第十三继电器J13的动触点与被测互感器TX的二次绕组的另一端连接，第十三继电器J13的常闭静触点与校验仪的HV1端连接，第十三继电器J13的常开静触点与校验仪的KZ端连接，被测互感器TX的辅助绕组通过JPS继电器与固定负载P0连接，升压/降压变压器PS的第一二次绕组N2两端分别通过第一继电器J1和第二继电器J2与标准互感器TO的一次绕组两端连接，第一继电器J1的动触点和第二继电器J2的动触点分别与标准互感器TO的一次绕组的两端连接，第一继电器J1的常闭静触点和第二继电器J2的常闭静触点分别与升压/降压变压器PS的第一二次绕组N2的两端连接，第一继电器J1的常开静触点和第二继电器J2的常开静触点相互连接，标准互感器TO的二次绕组N2上并列设置有继电器阵列JPN，继电器阵列JPN的一端与标准互感器TO的二次绕组连接，继电器阵列JPN的另一端与校验仪的a端连接，标准互感器TO的一次绕组的两端分别与被测互感器TX的一次绕组的两端连接。
信号切换控制器4是如图2中所示的继电器J3～J13及其驱动器组成，J3～J13在系统控制器控制下完成各种测试。
如图3所示，包括一只500VA调压器P1，一只升压/降压变压器PS及调压控制器PC。调压控制器，设置有电机，电机驱动芯片，在系统控制器1控制下，向升压/降压变压器PS输出0～250V电压，升压/降压变压器PS的一次绕组N1、第一二次绕组N2构成高压信号发生器，输出0～500/1000V高压u1，给标准互感器TO及被测互感器TX的一次绕组N1供电，实施用测差法测空载误差。升压/降压变压器PS的一次绕组N1、第二二次绕组N3构成低压信号发生器，为了在输出低电压时有足够的调节细度，由第三继电器J3、第四继电器J4、第五继电器J5选择满度值为140V，80V，10V及1V的输出电压u2。
变比切换控制器5将标准互感器TO的变比切换成与被测互感器TX相同，把标准互感器TO与被测互感器TX连接成如图4所示形式，图中的测试电压u1即为图3中PS的N2输出电压，图4中的a，PTo，PTx接入校验仪2，按测差法即可测出被测互感器的空载误差。
信号切换控制器4把图2所示线路切换成图5所示线路，把测试电压u2加到被测互感器TX的二次绕组，把图5中的a，K1(K2)接入校验仪2，即可根据a，K1(K2)端的电压(复数)及R值，得出N2的开路导纳。
信号切换控制器4把图2中所示线路切换成图6所示线路，把测试信号u2接入被测互感器TX的二次绕组，把PTx、Kz、CTo三端电压接入校验仪2，即可测出二次绕组的闭路阻抗。
信号切换控制器4把图2所示线路切换成如图8所示线路，由HL端输入固定的直流恒定值，将HV1、HV2二端电压输入到校验仪2，根据VHV1、VHV2及恒流值，即可算出N2的直流电阻。
信号控制器4把图2所示线路切换成图7所示线路，把固定负载P0接入被测互感器Tx的辅助绕组。用测差法测被测互感器Tx的空载误差，即可算出辅助绕组在额定负载下的被测互感器Tx的空载误差。
本装置的结构框图如图1所示，它包括测试信号源3、信号切换控制器4、标准互感器TO、变比切换控制器5、互感器校验仪2及系统控制器1等部件组成。所有部件均在系统控制器1控制下自动完成测试工作。测试信号源3根据测试项目的不同，在系统控制器1的控制下，输出大小不同的信号给信号切换控制器4，信号切换控制器4则根据测试项目，启动相应的继电器把测试信号导入标准互感器TO或被测互感器TX，变比切换控制器5则将多变比的标准互感器TO的变比切换成与被测互感器TX相同的变比。测试结果信号(电压或电流)则通过信号切换控制器4将其导入互感器校验仪2(测差法使用的)，由校验仪2对这些信号进行数字化测试，从而获得相应的参数值。再由系统控制器1根据得到的参数值，应用互感器误差计算公式获得互感器的误差。

Claims (3)

1.一种基于参数测量的电压互感器误差测量装置，包括系统控制器和校验仪，所述的系统控制器的输出端与所述的校验仪的输入端电连接，其特征在于它还包括测试信号源、标准互感器、信号切换控制器和变比切换控制器，所述的测试信号源的输出端与所述的信号切换控制器的输入端连接，所述的信号切换控制器的输出端与所述的校验仪的输入端连接，所述的信号切换控制器分别与所述的标准互感器和被测互感器相互电连接，所述的系统控制器的输出端与所述的信号切换控制器的输入端连接，所述的系统控制器的输出端与所述的测试信号源的输入端连接，所述的系统控制器通过所述的变比切换控制器控制所述的标准互感器的变比切换。
2.根据权利要求1所述的一种基于参数测量的电压互感器误差测量装置，其特征在于所述的系统控制器上设置有LCD显示输出键盘和RS-232输出接口，所述的LCD显示输出键盘和所述的RS-232输出接口与所述的系统控制器相互连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于参数测量的电压互感器误差测量装置，其特征在于所述的测试信号源包括调压器、升压/降压变压器，交流电源的两端与调压器的一次绕组两端连接，所述的调压器的二次绕组的两端与升压/降压变压器的一次绕组的两端连接，所述的升压/降压变压器的二次绕组包括第一二次绕组和第二二次绕组，所述的第二二次绕组上设置有第一引线、第二引线、第三引线、第三继电器、第四继电器和第五继电器，所述的第三继电器的常开静触点与第二二次绕组的一端连接，所述的第三继电器的常闭静触点与第一引线连接，所述的第四继电器的常闭静触点与第三继电器的动触点连接，所述的第四继电器的常开静触点与第二引线连接，所述的第五继电器的常闭静触点与第四继电器的动触点连接，第五继电器的常开静触点与第三引线连接，第五继电器的动触点与测试信号线连接，测试信号线通过第六继电器与被测互感器的二次绕组的一端连接，第六继电器的动触点与测试信号线连接，第六继电器的常闭静触点与被测互感器的二次绕组的一端连接，被测互感器的二次绕组的一端通过第七继电器与校验仪的a端连接，第七继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的一端连接，第七继电器的常开静触点与校验仪的a端连接，第七继电器的常闭静触点通过第八继电器与校验仪的PTX端连接，第八继电器的动触点与校验仪的PTX端连接，第八继电器的常开静触点与第七继电器的常闭静触点连接，被测互感器的二次绕组的一端通过第九继电器与校验仪的HV2端连接，第九继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的一端连接，第九继电器的常开静触点与第八继电器的常闭静触点连接，第九继电器的常闭静触点与校验仪的HV2端连接，被测互感器的二次绕组的另一端通过第十继电器和第十一继电器与校验仪的a端连接，第十继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的另一端连接，第十继电器的常开静触点与第十一继电器的动触点连接，第十继电器的常闭静触点接地，第十一继电器的常闭静触点与校验仪的a端连接，第十一继电器的常开静触点与第十二继电器的动触点连接，第十二继电器的常开静触点与校验仪的K2端连接，第十二继电器的常闭静触点与校验仪的K1端连接，第十三继电器的动触点与被测互感器的二次绕组的另一端连接，第十三继电器的常闭静触点与校验仪的HV1端连接，第十三继电器的常开静触点与校验仪的KZ端连接，被测互感器的辅助绕组通过JPS继电器与固定负载P0连接，升压/降压变压器的第一二次绕组两端分别通过第一继电器和第二继电器与标准互感器的一次绕组两端连接，第一继电器的动触点和第二继电器的动触点分别与标准互感器的一次绕组的两端连接，第一继电器的常闭静触点和第二继电器的常闭静触点分别与升压/降压变压器的第一二次绕组的两端连接，第一继电器的常开静触点和第二继电器的常开静触点相互连接，标准互感器的二次绕组上并列设置有继电器阵列，继电器阵列的一端与标准互感器的二次绕组连接，继电器阵列的另一端与校验仪的a端连接，标准互感器的一次绕组的两端分别与被测互感器的一次绕组的两端连接。
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