CN209327556U - 一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，包括：谐波电流发生器、直流电流发生器、直流电流互感器以及电子式互感器校验仪，谐波电流发生器包括信号发生器、功率放大器、谐波电流输出器和标准电压取样器，谐波电流输出器电连接直流电流互感器；直流电流发生器包括：高稳定直流电流源电连接直流电流互感器，直流电流比较仪的输出端分别与高稳定直流电流源的输入端和标准电阻器连接；电子式互感器校验仪包括第一标准信号接口、第二标准信号接口、数字量接口、前置单元和数据分析处理单元。本申请能灵活控制谐波信号和直流信号的大小，不同频率的二次信号标准值和标准直流电压单独处理、采集，测试过程完整，测试结果准确可靠。

Description

一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统

技术领域

本申请涉及互感器测试技术领域，尤其涉及一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统。

背景技术

直流电流互感器是直流输电系统的重要一次设备，对直流输电系统中使用的互感器设备进行安装前的型式试验、出厂试验、交接试验和周期检测是保证直流输电系统安全运行不可缺少的工作。直流电流互感器的整个信号传递涉及多个环节，且为直流系统的测控与保护提供重要的电流信号。

直流电流互感器是在直流输电系统中担负着传变电流信号的作用，直流输电系统中主要是直流分量，但是直流输电系统也会产生一定的谐波分量，所以在要求直流电流互感器在准确传变直流分量的同时，也要求对谐波分量进行准确传变。因此，直流电流互感器的频率响应测试尤为重要。直流电流互感器的现场试验中，一般通过双表法测量标准和被校验的数字信号，由人为判断对直流电流互感器进行检验。

在现场测试直流电流互感器对直流分量的传变准确度时，通常没有考虑到直流电流互感器在直流输电过程中受到谐波电流的影响，进而无法为直流系统控制和保护提供可靠、准确的信号。因此，亟需设计一种直流电流互感器的频率响应测试系统。

实用新型内容

本申请提供了一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，以解决现有技术中直流电流互感器的现场测试中频率响应测试结果不准确的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，所述系统包括：谐波电流发生器、直流电流发生器、直流电流互感器以及电子式互感器校验仪，其中：

所述谐波电流发生器包括：依次电连接的信号发生器、功率放大器、谐波电流输出器以及标准电压取样器，所述谐波电流输出器的输出端与所述直流电流互感器的输入端连接，所述直流电流互感器的输出端与所述谐波电流输出器的输入端连接；

所述直流电流发生器包括高稳定直流电流源、直流电流比较仪和标准电阻器，所述高稳定直流电流源的输出端与所述直流电流互感器的输入端连接，所述直流电流互感器的输出端与所述直流电流比较仪的输入端连接，所述直流电流比较仪的输出端与所述高稳定直流电流源的输入端连接，所述直流电流比较仪的输出端与所述标准电阻器连接；

所述电子式互感器校验仪包括第一标准信号接口、第二标准信号接口、数字量接口、前置单元和数据分析处理单元，所述前置单元包括交流模拟量调理回路、直流模拟量调理回路以及高精度AD采集器；

所述标准电压取样器与所述第一标准信号接口连接，所述标准电阻器与所述第二标准信号接口连接，所述直流电流互感器的输出端与所述数字量接口连接；

所述第一标准信号接口与所述交流模拟量调理回路连接，所述第二标准信号接口与所述直流模拟量调理回路连接，所述交流模拟量调理回路与所述直流模拟量调理回路均与所述高精度AD采集器的输入端连接，所述高精度AD采集器的输出端和所述数字量接口均与所述数据分析处理单元连接。

可选地，在上述直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统中，所述系统还包括：远端模块和合并单元，所述直流电流互感器的输出端与所述远端模块的输入端连接，所述远端模块的输出端与所述合并单元的输入端连接，所述合并单元的输出端与所述数字量接口连接。

可选地，在上述直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统中，所述电子式互感器校验仪还包括：时钟同步单元，所述时钟同步单元连接于所述前置单元与所述数字量接口之间。

可选地，在上述直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统中，所述数字量接口和所述高精度AD采集器均通过光纤与所述数据分析处理单元连接。

可选地，在直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统中，所述远端模块和所述数字量接口均通过光纤与所述合并单元连接。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，该系统包括：谐波电流发生器、直流电流发生器、直流电流互感器以及电子式互感器校验仪，其中：所述谐波电流发生器包括：依次电连接的信号发生器、功率放大器、谐波电流输出器以及标准电压取样器，所述谐波电流输出器的输出端与所述直流电流互感器的输入端连接，所述直流电流互感器的输出端与所述谐波电流输出器的输入端连接。所述直流电流发生器包括高稳定直流电流源、直流电流比较仪和标准电阻器，所述高稳定直流电流源的输出端与所述直流电流互感器的输入端连接，所述直流电流互感器的输出端与所述直流电流比较仪的输入端连接，所述直流电流比较仪的输出端与所述高稳定直流电流源的输入端连接，所述直流电流比较仪的输出端与所述标准电阻器连接。信号发生器发射出不同频率的谐波信号，该谐波信号经过功率放大器放大，由谐波电流输出器输出至直流电流互感器。同时，高稳定直流电流源向直流电流互感器发送直流信号。

所述电子式互感器校验仪包括第一标准信号接口、第二标准信号接口、数字量接口、前置单元和数据分析处理单元，所述前置单元包括交流模拟量调理回路、直流模拟量调理回路以及高精度AD采集器；所述标准电压取样器与所述第一标准信号接口连接，所述标准电阻器与所述第二标准信号接口连接，所述直流电流互感器的输出端与所述数字量接口连接。所述第一标准信号接口与所述交流模拟量调理回路连接，所述第二标准信号接口与所述直流模拟量调理回路连接，所述交流模拟量调理回路与所述直流模拟量调理回路均与所述高精度AD采集器的输入端连接，所述高精度AD采集器的输出端和所述数字量接口均与所述数据分析处理单元连接。标准电压取样器从谐波电流输出器中获取不同频率的二次信号标准值，该不同频率的二次信号标准值通过第一标准信号接口传输至交流模拟量调理回路，交流模拟量调理回路将不同频率的二次信号标准值转换为高精度AD采集器能够最好识别的信号。同样，直流电流比较仪实时获取高稳定直流电流源发送的标准电流值，该标准电流值通过标准电阻器形成标准直流电压，标准直流电压通过第二标准信号接口传输至直流模拟量调理回路，直流模拟量调理回路将标准直流电压转换为高精度AD采集器能够最好识别的信号，高精度AD采集器将采集到的不同频率的二次信号标准值和标准直流电压的数据发送至数据分析处理单元。另外，直流电流互感器产生的二次信号通过数字量接口传输至数据分析处理单元。数据分析处理单元将接收到的数据进行计算，实现对直流电流互感器在现场测试中的频率响应测试。综上，本申请的测试系统中，谐波信号和直流信号分别输入至直流电流互感器，采用独立的两个回路，能够分别控制谐波信号和直流信号向直流电流互感器输入，使得更加灵活的控制谐波信号和直流信号的大小，谐波信号和直流信号的大小取值范围更广，另外，不同频率的二次信号标准值和标准直流电压单独处理、采集，本测试系统使得直流电流互感器测试的更加完整，并且测试结果更加准确可靠。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施例提供的一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统的基本结构示意图；

附图标记说明：1、谐波电流发生器；2、直流电流发生器；3、直流电流互感器；4、电子式互感器校验仪；5、远端模块；6、合并单元；

11、信号发生器；12、功率放大器；13、谐波电流输出器；14、标准电压取样器；21、高稳定直流电流源；22、直流电流比较仪；23、标准电阻器；41、第一标准信号接口；42、第二标准信号接口；43、数字量接口；44、前置单元；441、交流模拟量调理回路；442、直流模拟量调理回路；443、高精度AD采集器；45、数据分析处理单元；46、时钟同步单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供的一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统的基本结构示意图。结合图1可知，该系统包括：谐波电流发生器1、直流电流发生器2、直流电流互感器3以及电子式互感器校验仪4。

具体地，谐波电流发生器1包括：依次电连接的信号发生器11、功率放大器12、谐波电流输出器13以及标准电压取样器14，谐波电流输出器13的输出端与直流电流互感器3的输入端连接，直流电流互感器3的输出端与谐波电流输出器13的输入端连接。直流电流发生器2包括高稳定直流电流源21、直流电流比较仪22和标准电阻器23，高稳定直流电流源21的输出端与直流电流互感器3的输入端连接，直流电流互感器3的输出端与直流电流比较仪22的输入端连接，直流电流比较仪22的输出端与高稳定直流电流源21的输入端连接，直流电流比较仪22的输出端与标准电阻器23连接。信号发生器11发射出不同频率的谐波信号，该谐波信号经过功率放大器12放大，由谐波电流输出器13输出至直流电流互感器3。同时，高稳定直流电流源21向直流电流互感器3发送直流信号。

电子式互感器校验仪4包括第一标准信号接口41、第二标准信号接口42、数字量接口43、前置单元44和数据分析处理单元45，前置单元44包括交流模拟量调理回路441、直流模拟量调理回路442以及高精度AD采集器443。标准电压取样器14与所述第一标准信号接口41连接，标准电阻器23与第二标准信号接口42连接，直流电流互感器3的输出端与数字量接口43连接。第一标准信号接口41与交流模拟量调理回路441连接，第二标准信号接口42与直流模拟量调理回路442连接，交流模拟量调理回路441与直流模拟量调理回路442均与高精度AD采集器443的输入端连接，高精度AD采集器443的输出端和数字量接口43均与数据分析处理单元45连接。

标准电压取样器14从谐波电流输出器13中获取不同频率的二次信号标准值，该不同频率的二次信号标准值通过第一标准信号接口41传输至前置单元44中的交流模拟量调理回路441，交流模拟量调理回路441将不同频率的二次信号标准值转换为高精度AD采集器443能够最好识别的信号。同时，直流电流比较仪22是直流电流互感器3的标准器，能够实时反馈高稳定直流电流源21发送的标准电流值，该标准电流值通过标准电阻器23形成标准直流电压，标准直流电压通过第二标准信号接口42传输至直流模拟量调理回路442，直流模拟量调理回路442将标准直流电压转换为高精度AD采集器443能够最好识别的信号，高精度AD采集器443将采集到的不同频率的二次信号标准值和标准直流电压的数据发送至数据分析处理单元45。另外，直流电流互感器3产生的二次信号通过数字量接口43传输至数据分析处理单元45。数据分析处理单元45将接收到的数据进行计算，实现对直流电流互感器3在现场测试中的频率响应测试。

综上，本申请的测试系统中，向直流电流互感器3施加直流信号时，叠加不同频率的谐波信号，用于进行频率响应特性测试，这样可以更加贴近直流电流互感器3的现场运行场景，对直流电流互感器3频率响应特性进行更为完善的测试评估。本申请中，谐波信号和直流信号分别输入至直流电流互感器3，采用独立的两个回路，能够分别控制谐波信号和直流信号向直流电流互感器3输入，使得工作人员更加灵活的控制谐波信号和直流信号的大小，谐波信号和直流信号的大小取值范围更广，另外，不同频率的二次信号标准值和标准直流电压单独处理、采集，本测试系统使得直流电流互感器测试的更加完整，并且测试结果更加准确可靠。

为了进一步优化上述技术方案，该系统还包括：远端模块5和合并单元6，直流电流互感器3的输出端与远端模块5的输入端连接，远端模块5的输出端与合并单元6的输入端连接，合并单元6的输出端与数字量接口43连接。远端模块5将直流电流互感器3传输出的模拟信号转换为数字信号，并通过特定协议传输至合并单元6，合并单元6将接收到的数字信号进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照一定格式传输至数字量接口43。

进一步，电子式互感器校验仪4还包括：时钟同步单元46，时钟同步单元46连接于前置单元44与数字量接口43之间。时钟同步单元46保证不同频率的二次信号标准值、标准直流电压以及直流电流互感器3产生的二次信号的同步性，以避免采样不同步造成一定的延迟差。

另外，数字量接口43和高精度AD采集器443均通过光纤与数据分析处理单元45连接，远端模块5和数字量接口43均通过光纤与合并单元6连接。光纤传输的灵敏度高，不受电磁噪声之干扰，通讯量大，衰减小，传输距离远。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，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电路结构、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电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (5)

1.一种直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，其特征在于，所述系统包括：谐波电流发生器(1)、直流电流发生器(2)、直流电流互感器(3)以及电子式互感器校验仪(4)，其中：

所述谐波电流发生器(1)包括：依次电连接的信号发生器(11)、功率放大器(12)、谐波电流输出器(13)以及标准电压取样器(14)，所述谐波电流输出器(13)的输出端与所述直流电流互感器(3)的输入端连接，所述直流电流互感器(3)的输出端与所述谐波电流输出器(13)的输入端连接；

所述直流电流发生器(2)包括高稳定直流电流源(21)、直流电流比较仪(22)和标准电阻器(23)，所述高稳定直流电流源(21)的输出端与所述直流电流互感器(3)的输入端连接，所述直流电流互感器(3)的输出端与所述直流电流比较仪(22)的输入端连接，所述直流电流比较仪(22)的输出端与所述高稳定直流电流源(21)的输入端连接，所述直流电流比较仪(22)的输出端与所述标准电阻器(23)连接；

所述电子式互感器校验仪(4)包括第一标准信号接口(41)、第二标准信号接口(42)、数字量接口(43)、前置单元(44)和数据分析处理单元(45)，所述前置单元(44)包括交流模拟量调理回路(441)、直流模拟量调理回路(442)以及高精度AD采集器(443)；

所述标准电压取样器(14)与所述第一标准信号接口(41)连接，所述标准电阻器(23)与所述第二标准信号接口(42)连接，所述直流电流互感器(3)的输出端与所述数字量接口(43)连接；

所述第一标准信号接口(41)与所述交流模拟量调理回路(441)连接，所述第二标准信号接口(42)与所述直流模拟量调理回路(442)连接，所述交流模拟量调理回路(441)与所述直流模拟量调理回路(442)均与所述高精度AD采集器(443)的输入端连接，所述高精度AD采集器(443)的输出端和所述数字量接口(43)均与所述数据分析处理单元(45)连接。

2.根据权利要求1所述的直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，其特征在于，所述系统还包括：远端模块(5)和合并单元(6)，所述直流电流互感器(3)的输出端与所述远端模块(5)的输入端连接，所述远端模块(5)的输出端与所述合并单元(6)的输入端连接，所述合并单元(6)的输出端与所述数字量接口(43)连接。

3.根据权利要求1所述的直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，其特征在于，所述电子式互感器校验仪(4)还包括：时钟同步单元(46)，所述时钟同步单元(46)连接于所述前置单元(44)与所述数字量接口(43)之间。

4.根据权利要求1所述的直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，其特征在于，所述数字量接口(43)和所述高精度AD采集器(443)均通过光纤与所述数据分析处理单元(45)连接。

5.根据权利要求2所述的直流电流互感器频率响应特性一体化测试系统，其特征在于，所述远端模块(5)和所述数字量接口(43)均通过光纤与所述合并单元(6)连接。