CN209728149U - 一种电流互感器现场无线校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电流互感器现场无线校验装置，包括主机及副机，所述主机用于与被检电流互感器二次接线端子连接，用以给被检电流互感器二次接线端子两端加变频电压；所述副机用于与被检电流互感器一次接线端子连接，用以采集被检电流互感器一次信号；所述副机经以太网将所述一次信号转换成光信号通过光纤传输至所述主机，所述主机将所述一次信号及二次接线端子所加变频电压的同步采样序列进行分析比较，得到被检电流互感器的幅值差和相位差。本实用新型极大了减少了互感器的一次、二次接线，简化了操作，克服了现场检测中因空间距离远带来的弊端，保证了测试的准确性和安全性。

Description

一种电流互感器现场无线校验装置

技术领域

本实用新型属于电流互感器现场校验技术领域，尤其涉及一种电流互感器现场无线校验装置。

背景技术

常规电流互感器的现场校验方法(直接测量法)主要采用比较法进行，校验设备主要由标准电流互感器、升流源(器)、负载箱组成。现场校验时，利用升流源(器)同时向标准电流互感器和被检电流互感器一次绕组提供试验电流，然后以标准电流互感器的二次绕组输出为真值，计算或测量出被检电流互感器二次绕组的输出误差。上述方法的校验设备体积庞大、笨重，现场接线复杂，工作时间长、效率低，难以满足电流互感器大批量、高效率现场校验的需要。

非常规电流互感器的现场检验方法(间接测量/低校高)采用从被检电流互感器二次绕组施加试验电压，同时测量试验电流，首先是省略了常规方法所需要的标准电流互感器、升流器与负载箱等电磁式电气设备，因此校验设备可以显著简化；负荷和试验电流条件的变换完全由内部程序实现，不需要现场更改接线和调节校验设备，效率高；试验功率小，不需要向二次负载提供试验功率；四是校验过程中，仅需向被检电流互感器提供较低的试验电压和电流，安全性好。

在变电站或者电厂升压站对电流互感器现场校验时，由于作业现场环境复杂，会出现接线不当，重复检查等情况，工作效率和工作质量影响。如果作业现场地面有积水、阳光暴晒发烫、尖锐物突起等情况，极易导致铺设在地面的二次导线破损、断裂，造成传输信号失真、失效、误差数据异常，影响测试准确度，威胁实验设备和现场工作人员的人身安全。针对常规电流互感器的校验方法，若标准互感器和被检互感器空间距离较远，需铺设过长的二次导线，会导致二次负荷增加，带来附加误差，使误差数据失准。针对非常规电流互感器的校验方法，若一次接线端子与二次接线端子箱子距离较远，会造成测量电压压降增大，反馈至一次接线端子采集到的数据可信度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电流互感器现场无线校验装置，以解决现场互感器校验接线复杂且线路较长的问题，减少现场误接线的机率。

本实用新型提供了一种电流互感器现场无线校验装置，包括主机及副机，主机用于与被检电流互感器二次接线端子连接，用以给被检电流互感器二次接线端子两端加变频电压；

副机用于与被检电流互感器一次接线端子连接，用以采集被检电流互感器一次信号；

副机经以太网将一次信号转换成光信号通过光纤传输至所述主机，主机将所述一次信号及二次接线端子所加变频电压的同步采样序列进行分析比较，得到被检电流互感器的幅值差和相位差。

进一步地，主机及副机包括：

信号采集单元，用于采集所述一次信号及二次接线端子所加变频电压；

信号调理单元，用于将一次信号、二次接线端子所加变频电压调理为小电压模拟信号输入标准A/D进行模数转换；

同步时钟单元，用于产生秒脉冲触发信号，用以同步主机和副机的标准A/D。

进一步地，同步时钟单元产生的秒脉冲的时间范围为1s±20ns。

进一步地，主机还包括数据处理单元，数据处理单元将同步采样序列进行降维处理，得到有效数据，经过全频零相位滤波，滤除谐波和噪声，通过快速傅里叶变化得出反映被检电流互感器一次信号、二次接线端子所加变频电压的基波频率、幅值和相位，进而得到被检电流互感器的幅值差和相位差。

进一步地，主机还包括：

显示单元，用于显示被检电流互感器的幅值差和相位差。

借由上述方案，通过电流互感器现场无线校验装置，极大了减少了互感器的一次、二次接线，简化了操作，克服了现场检测中因空间距离远带来的弊端，保证了测试的准确性和安全性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型一种电流互感器现场无线校验装置的结构示意图；

图2为本实用新型副机与主机的通讯示意图；

图3为本实用新型主机、副机信息交互流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1、图2所示，本实施例提供了一种电流互感器现场无线校验装置，包括主机及副机，主机用于与被检电流互感器二次接线端子连接，用以给被检电流互感器二次接线端子两端加变频电压；副机用于与被检电流互感器一次接线端子连接，用以采集被检电流互感器一次信号；副机经以太网(遵循Internet协议(TCP/IP))将一次信号转换成光信号通过光纤传输至主机(如工控机)，主机将一次信号及二次接线端子所加变频电压的同步采样序列进行分析比较，得到被检电流互感器的幅值差和相位差。主机、副机信息交互流程如图3所示。

通过该电流互感器现场无线校验装置，能够解决现场互感器校验接线复杂且线路较长的问题，减少现场误接线的机率。

在本实施例中，主机及副机包括：

信号采集单元，用于采集所述一次信号及二次接线端子所加变频电压；

信号调理单元，用于将一次信号、二次接线端子所加变频电压调理为小电压模拟信号输入标准A/D进行模数转换；

同步时钟单元，用于产生秒脉冲触发信号，用以同步主机和副机的标准A/D，实现一次信号及二次接线端子所加变频电压的同步采集。

在本实施例中，同步时钟单元产生的秒脉冲的时间范围为1s±20ns，精确的秒脉冲信号可以防止同步信号持续发送带来的累积误差，可以保证被检电流互感器相位差的精度。

在本实施例中，主机还包括数据处理单元，数据处理单元将同步采样序列进行降维处理，得到有效数据，经过全频零相位滤波，滤除谐波和噪声，通过快速傅里叶变化得出反映被检电流互感器一次信号、二次接线端子所加变频电压的基波频率、幅值和相位，进而得到被检电流互感器的幅值差和相位差。

需要说明的是，该处理过程也可通过现有技术实现，只要能够得到被检电流互感器的幅值差和相位差即可。

下面对数据降维及数字滤波进行详细说明。

1)数据降维

因NI—PCI4474标准采集卡(数据采集单元)的采集速率高达102.4KS/s，即一个基波周期采样点数为2000点，以抓取12个周期的数据计算将达24000点，这样庞大的数据量，使得工控机的运算量会很大，处理时间长，结果显示的实时性差，本系统将12个周期的数据通过Lab VIEW软件处理以数组的形式先行保存，创建一维数组u1[i]i＝0～23999，运用数据降维算法每10个数组抽取1组数据，则数据量减少为2400点，大大减轻了工控机的运算量，缩短了处理时间。

2)数字滤波

考虑到变电站或升压站复杂的电磁场环境以及信号经过A/D采样后可能包含有高次谐波信号和噪声，必须对输入信号进行抗干扰处理。本装置采用零相位滤波器首先对输入的数字信号应用IIR滤波器滤波，滤波后产生一个角度的相位偏移，进行时域反序，再次应用IIR滤波器滤波，进行第二次时域反序，抵消了第一次滤波产生的相位偏移，产生一个相位响应在全频范围内为0度的零相位滤波器，消除了IIR滤波器的非线性相位效应，解决了IIR滤波器、FIR滤波器带来周期信号相位偏移的问题。

在本实施例中，主机还包括：显示单元，用于显示被检电流互感器的幅值差和相位差。

通过本实施例提供的电流互感器现场无线校验装置，能够极大减少互感器的一次、二次接线，简化了操作，克服现场检测中因空间距离远带来的弊端，保证测试的准确性和安全性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，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型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电流互感器现场无线校验装置，其特征在于，包括主机及副机，所述主机用于与被检电流互感器二次接线端子连接，用以给被检电流互感器二次接线端子两端加变频电压；

所述副机用于与被检电流互感器一次接线端子连接，用以采集被检电流互感器一次信号；

所述副机经以太网将所述一次信号转换成光信号通过光纤传输至所述主机，所述主机将所述一次信号及二次接线端子所加变频电压的同步采样序列进行分析比较，得到被检电流互感器的幅值差和相位差。

2.根据权利要求1所述的电流互感器现场无线校验装置，其特征在于，所述主机及副机包括：

信号采集单元，用于采集所述一次信号及二次接线端子所加变频电压；

信号调理单元，用于将所述一次信号、二次接线端子所加变频电压调理为小电压模拟信号输入标准A/D进行模数转换；

同步时钟单元，用于产生秒脉冲触发信号，用以同步所述主机和副机的标准A/D。

3.根据权利要求2所述的电流互感器现场无线校验装置，其特征在于，所述同步时钟单元产生的秒脉冲的时间范围为1s±20ns。

4.根据权利要求1所述的电流互感器现场无线校验装置，其特征在于，所述主机还包括：

显示单元，用于显示被检电流互感器的幅值差和相位差。