CN207586411U - 关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，包括车体、升降平台、GIS式一体化自升压标准装置、程控补偿电抗器、智能就地控制仪、智能远程控制仪、电压互感器负载箱、调压器、上位机；智能就地控制仪、智能远程控制仪均包括各自的控制器和电量采集模块，电量采集模块分别与GIS式一体化自升压标准装置输出绕组、被试电压互感器绕组、调压器输出绕组连接；控制器分别与调压器的电机、程控补偿电抗器的继电器连接；智能就地控制仪、智能远程控制仪与PC上位机通过RS‑232通讯接口进行连接。本实用新型无需人工干预，自动化程度高，设备集成度高，现场操作简单、安全、高效。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压互感器误差校验设备技术领域，具体涉及一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台。
背景技术
随着电力体制改革的不断深入，为了维护厂网双方的合法权益，确保作为结算用电能计量值的准确、统一，厂网双方对关口计量工作愈加重视。关口计量的准确性、公正性直接关系到发电企业的经营效益，所以提高发电厂关口计量装置的计量性能是非常重要和必要的。
电压互感器作为关口计量装置的重要组成部分，其准确度关系到关口计量装置的准确性，一般按照检定规程JJG1021-2007《电力互感器》对电压互感器进行现场校验，在对其进行现场校验时，需要调压控制箱、升压电源、标准电压互感器、互感器校验仪和电压负荷箱等设备，通常需将这些设备运输到试验现场，然后使用吊车和斗车配合设备的搬运、安装及接线，从而完成校验系统的搭建，还需估测现场对地电容，所需补偿的电感量，手动接入并调节电感，目前电压互感器的校验方法存在以下问题：
设备数量多，接线复杂，易出错；设备体积大、重量重，现场使用时需移动搭建，工作效率低，安全隐患大；互感器校验仪与调压控制箱为两台设备，操作人员在做误差测量时，一方面要观察调压控制箱显示数据，另一方面要观察互感器校验仪的数据，易出错；无法准确测试回路参数，补偿调节困难，受现场电源容量和设备体积重量的限制，经常会碰到无法升压到检定规程规定电压校验的情况，无法保证计量准确可靠。
实用新型内容
为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，解决了传统的电压互感器校验装置体积大、重量重、在现场试验时需移动组装设备、接线、操作繁琐易出错、智能化程度低，效率低下，存在安全隐患问题。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下技术方案：一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征在于，包括车体、升降平台、GIS式一体化自升压标准装置、程控补偿电抗器、智能就地控制仪、智能远程控制仪、电压互感器负载箱、调压器、上位机，升降平台正上方的车体顶部设置有略大于升降平台尺寸的天窗，天窗可电动控制开合；GIS式一体化自升压标准装置和程控补偿电抗器安装于升降平台上；
调压器用于给GIS式一体化自升压标准装置提供输出电压；GIS式一体化自升压标准装置用于为被试电压互感器提供标准电压，程控补偿电抗器用于补偿试验回路中无功分量；电压互感器负载箱用于为被试电压互感器提供负载；
智能就地控制仪、智能远程控制仪均包括各自的控制器和电量采集模块，电量采集模块分别与GIS式一体化自升压标准装置输出绕组、被试电压互感器绕组、调压器输出绕组连接；控制器分别与调压器的电机、程控补偿电抗器的继电器连接；智能就地控制仪、智能远程控制仪与PC上位机通过RS-232通讯接口进行连接。
前述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述GIS式一体化自升压标准装置包括套管、外壳、升压器线包、多变比标准电压互感器线包，外壳包括升压器外壳与多变比标准电压互感器外壳，多变比标准电压互感器外壳与升压器外壳垂直连接，升压器线包竖直安装于升压器外壳中，多变比标准电压互感器线包水平放置于多变比标准电压互感器外壳中，两个线包的中心在同一水平上，套管和外壳内充入SF6气体；升压器线包包括输入绕组s4-s5，中压补偿绕组s6-s7，输出绕组s8-s9以及铁芯A，多变比标准电压互感器线包包括输入绕组s10-s11，输出绕组s12-s13、输出绕组s13-s14以及铁芯B；
所述电量采集模块与GIS式一体化自升压标准装置的输出绕组s12-s13或者s13-s14连接，获取标准电压信号发送给控制器，电量采集模块与与被试电压互感器测量绕组1a-1n连接获取被试电压信号发送给控制器。
前述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述调压器包括碳刷、输入绕组s0-s1、输出绕组s2-s3、电机，输入绕组s0-s1与变电站电源连接，输出绕组s2-s3与GIS式一体化自升压标准装置的升压器线包的输入绕组s4-s5连接；所述电量采集模块与调压器的输出绕组s2-s3连接，实时获取调压器的输出电压和输出电流发送给控制器。
前述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述程控补偿电抗器包括继电器K1、K2、K3、K4、K5以及补偿电感L1、L2、L3、L4、L5，继电器与补偿电感一一串联后并联，并与GIS式一体化自升压标准装置的中压补偿绕组s6-s7并联。
前述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述控制器为以Cortex-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器。
前述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述，所述电量采集模块型号为WB6810H5。
本实用新型所达到的有益效果：本实用新型可在简单进行试验接线后，通过智能就地控制仪或智能远程控制仪中的控制器、电量采集模块自动控制调压器升降压、自动测量一次回路参数、自动配置电抗器补偿电感、按规程要求或用户需要自动采集被试电压互感器的电压和标准电压比较，得到误差数据并生成报告，无需人工干预，自动化程度高，设备集成度高，现场操作简单、安全、高效。
本实用新型可在车上开展试验，现场试验时无需移动组装设备，接线简单，提高了试验效率和安全性；具备一台智能远程控制仪和一台智能就地控制仪可实现远程或就地控制平台自动完成误差校验，智能化程度高；试验结束后，智能远程控制仪和智能就地控制仪可以在现场生成试验报告。
附图说明
图1是关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台原理图；
图2是本实用新型GIS式一体化自升压标准装置外观图；
图3是本实用新型GIS式一体化自升压标准装置原理图；
图4是关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台左视图；
图5是关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1、3、4、5所示，一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，包括车体1、升降平台2、GIS(六氟化硫封闭式组合电器)式一体化自升压标准装置3、程控补偿电抗器4、智能就地控制仪5、智能远程控制仪6、电压互感器负载箱7、调压器8、上位机，升降平台2正上方的车体顶部设置有略大于升降平台尺寸的天窗，天窗可电动控制开合。
智能就地控制仪5、智能远程控制仪6结构完全相同，区别在于智能远程控制仪6的信号连接线较长，可以在车下根据试验需求选择操作地点，智能就地控制仪5则在车上进行操作。智能就地控制仪5、智能远程控制仪6均包括各自的控制器和电量采集模块，电量采集模块获取一次回路电量参数后发送给控制器，控制器测量被试电压互感器误差，控制调压器8升降压，控制程控补偿电抗器4投切补偿；
如图4所示，智能远程控制仪6安装在车体1内尾部左侧，智能就地控制仪5安装在车体1尾部右侧。电压互感器负载箱7安装在智能就地控制仪5的上方，用于为被试电压互感器提供负荷；智能就地控制仪5正后方放置有调压器8，用于给GIS式一体化自升压标准装置3提供输出电压；GIS式一体化自升压标准装置3和程控补偿电抗器4安装于升降平台上，GIS式一体化自升压标准装置3用于为被试电压互感器提供标准电压，程控补偿电抗器用于补偿试验回路中无功分量。
控制器选用以Cortex-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器控制器，该控制器采用了自适应实时加速器，多重AHB总线矩阵和多通道DMA，数据传输速率快；供电电压低至1.7V，低功耗。电量采集模块选用绵阳公司WB6810H5型号的电量采集模块，该采集模块采用欧盟CE标准设计和低功耗设计；包含谐波分析功能，输入输出信号保护功能；具备两路电源接口、两路通信接口，便于并联组网；输入信号、辅助电源、通信输出三者之间进行了隔离，干扰小；
如图2、3所示，GIS式一体化自升压标准装置包括套管3-1、外壳3-2、升压器线包3-3、多变比标准电压互感器线包3-4、SF6气体。外壳3-2由升压器外壳与多变比标准电压互感器外壳组成，多变比标准电压互感器外壳与升压器外壳垂直连接，升压器线包竖直安装于升压器外壳中，多变比标准电压互感器线包水平放置于多变比标准电压互感器外壳中，两个线包的中心在同一水平上，这样使得升压器线包的漏磁无法流入多变比标准电压互感器线包中，减小了升压器对多变比标准电压互感器误差的影响，提高了多变比标准电压互感器的准确度；套管3-1和外壳3-2内充入SF6气体；其中，升压器线包3-3包括输入绕组s4-s5，中压补偿绕组s6-s7，输出绕组s8-s9以及铁芯A，多变比标准电压互感器线包3-4包括输入绕组s10-s11，输出绕组s12-s13、输出绕组s13-s14以及铁芯B。
所述调压器8包括碳刷、输入绕组s0-s1、输出绕组s2-s3、电机，输入绕组s0-s1与变电站电源连接，输出绕组s2-s3与GIS式一体化自升压标准装置3的升压器线包输入绕组s4-s5连接。
所述程控补偿电抗器4包括K1、K2、K3、K4、K5五组继电器以及L1、L2、L3、L4、L5五组补偿电感，继电器K1与电感L1，继电器K2与电感L2，继电器K3与电感L3，继电器K4与电感L4，继电器K5与电感L5分别串联后再并联。所述程控补偿电抗器的五组电抗一一并联后与GIS式一体化自升压标准装置3中压补偿绕组s6-s7并联。
电量采集模块与GIS式一体化自升压标准装置的输出绕组s12-s13或者s13-s14连接，获取标准电压信号U1，发送给控制器，电量采集模块与与被试电压互感器测量绕组1a-1n连接获取被试电压信号U2，发送给控制器，控制器通过误差计算公式f(％)＝(U2-U1)/U1*100，计算得到被试电压互感器的误差，实现了误差测量功能。
电量采集模块还与调压器的输出绕组s2-s3连接，实时获取并存储调压器的输出电压U和输出电流I，
控制器与调压器的电机连接，通过控制电机的通断和转向，电机控制碳刷的移动实现调压器输出电压的升降，电机正转即升压，电机反转即降压；依据电量采集模块获取的调压器输出电压U判断是否升压至设置值，实现了自动升降压功能；
控制器与程控补偿电抗器的继电器连接，通过电量采集模块实时获取调压器的输出电压U和输出电流I，依据电感补偿算法以及计算公式：
其中，ω为角频率，C为回路电容，L为待补偿电感量。
控制器控制程控补偿电抗器通断继电器切换补偿电感至L，实现了自动补偿。
控制器还与PC上位机通过RS-232通讯接口进行连接，上位机通过该接口获取控制器内部存储单元的数据并将数据存储于上位机的数据库；然后调用上位机数据运算库内部集成的不确定度计算、数据修约、升降变差等现有技术中的算法完成原始数据处理，再将已处理完成的数据动态写入并刷新上位机的数据集，上位机最终将该数据集的误差数据以及人工输入数据映射到报表模板并生成报告。
智能远程控制仪和智能远程控制仪完全相同，与平台中其他设备的连接关系也完全相同，区别在于连接线较长。
实施例中，电压互感器负载箱有三台，负载箱分别与被试电压互感器测量绕组1a-1n,2a-2n,3a-3n并联；可按照测试需求，负载箱可以有3台，测试时，分别与被试电压互感器的绕组并联连接。
检测时，本平台的使用方法为：
(1)打开车体上方的天窗；
(2)升起升降平台2，直至GIS式一体化自升压标准装置套管3-1伸出天窗；
(3)如需就地控制，开启智能就地控制仪，智能就地控制仪的控制器控制调压器自动升降压，通过电量采集模块实时获取调压器的输出电压U和输出电流I，根据补偿电感量，控制器控制程控补偿电抗器通断继电器切换补偿电感至L，实现了自动补偿；
智能就地控制仪的控制器获取GIS式一体化自升压标准装置的输出绕组s12-s13或者s13-s14的标准电压信号U1、被试电压互感器测量绕组1a-1n被试电压信号U2，控制器通过误差计算公式计算得到被试电压互感器的误差，实现了误差测量功能，生成试验报告；
(3)如需远程控制，将智能远程控制仪放到车体外合适的位置，开启，智能远程控制仪即控制调压器自动升降压，控制程控补偿装置投切补偿电感，并采集误差数据，生成试验报告；
本实用新型检测平台位置固定，可在车上开展试验，现场试验时无需移动组装设备，接线简单，提高了试验效率和安全性；具备一台智能远程控制仪和一台智能就地控制仪可实现远程或就地控制平台自动完成误差校验，智能化程度高；试验结束后，智能远程控制仪和智能就地控制仪可以在现场生成试验报告。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征在于，包括车体、升降平台、GIS式一体化自升压标准装置、程控补偿电抗器、智能就地控制仪、智能远程控制仪、电压互感器负载箱、调压器、上位机，升降平台正上方的车体顶部设置有略大于升降平台尺寸的天窗，天窗可电动控制开合；GIS式一体化自升压标准装置和程控补偿电抗器安装于升降平台上；
调压器用于给GIS式一体化自升压标准装置提供输出电压；GIS式一体化自升压标准装置用于为被试电压互感器提供标准电压，程控补偿电抗器用于补偿试验回路中无功分量；电压互感器负载箱用于为被试电压互感器提供负载；
智能就地控制仪、智能远程控制仪均包括各自的控制器和电量采集模块，电量采集模块分别与GIS式一体化自升压标准装置输出绕组、被试电压互感器绕组、调压器输出绕组连接；控制器分别与调压器的电机、程控补偿电抗器的继电器连接；智能就地控制仪、智能远程控制仪与PC上位机通过RS-232通讯接口进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述GIS式一体化自升压标准装置包括套管、外壳、升压器线包、多变比标准电压互感器线包，外壳包括升压器外壳与多变比标准电压互感器外壳，多变比标准电压互感器外壳与升压器外壳垂直连接，升压器线包竖直安装于升压器外壳中，多变比标准电压互感器线包水平放置于多变比标准电压互感器外壳中，两个线包的中心在同一水平上；升压器线包包括输入绕组s4-s5，中压补偿绕组s6-s7，输出绕组s8-s9以及铁芯A，多变比标准电压互感器线包包括输入绕组s10-s11，输出绕组s12-s13、输出绕组s13-s14以及铁芯B；
所述电量采集模块与GIS式一体化自升压标准装置的输出绕组s12-s13或者s13-s14连接，获取标准电压信号发送给控制器，电量采集模块与被试电压互感器测量绕组1a-1n连接获取被试电压信号发送给控制器。
3.根据权利要求1所述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述调压器包括碳刷、输入绕组s0-s1、输出绕组s2-s3、电机，输入绕组s0-s1与变电站电源连接，输出绕组s2-s3与GIS式一体化自升压标准装置的升压器线包的输入绕组s4-s5连接；所述电量采集模块与调压器的输出绕组s2-s3连接，实时获取调压器的输出电压和输出电流发送给控制器。
4.根据权利要求1所述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述程控补偿电抗器包括继电器K1、K2、K3、K4、K5以及补偿电感L1、L2、L3、L4、L5，继电器与补偿电感一一串联后并联，并与GIS式一体化自升压标准装置的中压补偿绕组s6-s7并联。
5.根据权利要求1所述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述控制器为以Cortex-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器。
6.根据权利要求1所述的一种关口计量装置中电压互感器现场移动检测平台，其特征是：所述电量采集模块型号为WB6810H5。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |