CN217305488U - 手持接地选线校验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持接地选线校验仪，包括测试电流源、测试电压源以及测试主机，测试电流源与一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，测试电压源与二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，测试主机分别与测试电流源和测试电压源通讯连接，测试主机与二次侧接地选线装置电连接。通过测试电流源和测试电压源分别向一次侧出线电缆传输模拟电流信号和二次侧接地选线装置传输模拟电压信号，利用模拟电压信号触发二次侧接地选线装置启动选线，二次侧接地选线装置获取一次侧出线电缆感应电流信号，二次侧接地选线装置将获取的选线参数实时传输至测试主机，作业人员可通过测试主机直观了解各项选线参数，整体测试效率高，无需外接电源，操作简单。

Description

手持接地选线校验仪

技术领域

本实用新型涉及种手持接地选线校验仪。

背景技术

10kV配电网中通常采用中性点不接地运行方式，10kV配网线路发生单相接地时会产生的零序电流、零序电压等电气量，变电站内的选线装置会将故障线路选出，并将信号上送至后台及调度端。然而由于日常检修工作中存在线路名称变更、二次回路可能存在隐患、选线装置可能故障等原因，装置无法正确选出故障线路，影响电网可靠性运行。

二次检修人员需定期对选线装置进行校验，以确保发生接地时装置能够精准快速定位到接地回路，以便快速排除单相接地故障，避免人工拉线(为了确定故障线路，传统的方法是工作人员进行逐条线路拉闸判断哪条线路出线故障)查找故障影响供电可靠性。而现如今继电保护专业进行选线试验所使用的校验方法存在如下弊端：时间、人力成本高，操作不够便捷、无法满足部分型号选线装置所需判据。

实用新型内容

针对目前通过继电保护测试仪进行选线校验时，设备成本高，操作不方便的技术问题，本实用新型提出一种手持接地选线校验仪。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本申请公开的手持接地选线校验仪，包括：

测试电流源，所述测试电流源与一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，所述测试电流源用于向一次侧出线电缆传输模拟电流信号；

测试电压源，所述测试电压源与二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，所述测试电压源用于向二次侧接地选线装置传输模拟电压信号，所述二次侧接地选线装置接收到所述模拟电压信号后，获取所述一次侧出线电缆感应电流信号；

测试主机，所述测试主机分别与所述测试电流源和所述测试电压源通讯连接，所述测试主机与所述二次侧接地选线装置电连接，所述测试主机向所述测试电流源以及所述测试电压源分别发送模拟电流值信号和模拟电压值信号，以及用于接收所述二次侧接地选线装置反馈的选线信号。

本申请通过测试电流源和测试电压源分别向一次侧出线电缆传输模拟电流信号和二次侧接地选线装置传输模拟电压信号，利用模拟电压信号触发二次侧接地选线装置启动选线，二次侧接地选线装置获取一次侧出线电缆感应电流信号，根据感应电流信号和模拟电压信号结合群体比幅比相法或谐波分量法进行综合选线，同时二次侧接地选线装置将获取的选线参数实时传输至测试主机，作业人员可通过测试主机直观了解各项选线参数以及互感器变比、极性等，整体测试效率高，无需外接电源，仅需将测试电流源和测试电压源分别接入一次侧出线电缆和接地选线装置即可，随后通过测试主机远程控制测试电流源和测试电压源向一次侧出线电缆和选线装置传输模拟电流和电压信号，整体操作简单，减少了停电测试时间。

优选地，所述测试主机包括MCU，所述MCU分别与信号接口、时钟模块、通讯模块、脉冲信号发生器、电源键、调节键以及LCD显示屏电连接，所述信号接口与所述二次侧接地选线装置电连接，所述脉冲信号发生器与对时接口电连接，所述电源键与蓄电池电连接，所述通讯模块分别与所述测试电流源和所述测试电压源通讯连接。

优选地，所述调节键包括设定键、确认键以及测试模式选择键，所述设定键、所述确认键以及所述测试模式选择键均通过A/D信号转换器与所述MCU电连接。

优选地，所述测试电流源包括第一ARM处理器，所述第一ARM处理器分别与时钟模块、通讯模块、脉冲信号接收器、LCD显示屏、电源键以及电流调理单元电连接，所述通讯模块与所述测试主机通讯连接，所述脉冲信号接收器与对时接口电连接，所述电流调理单元与所述一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，所述电源键分别与所述电流调理单元和蓄电池电连接，所述蓄电池与充电接口电连接。

优选地，所述电流调理单元包括SPWM驱动IC芯片、电流调理电路和电流输出接口，所述SPWM驱动芯片分别与所述第一ARM处理器、所述电源键以及所述电流调理电路电连接，所述电流调理电路与所述电流输出接口电连接。

优选地，所述电流调理电路包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端分别与所述电源键和所述SPWM驱动IC芯片电连接，所述全桥逆变电路的输出端与所述LC滤波电路的输入端电连接，所述LC滤波电路的输出端通过保护电阻与所述电流输出接口电连接。

优选地，所述测试电流源还包括GPS定位模块和GPS天线，所述GPS定位模块分别与所述第一ARM处理器和所述GPS天线电连接。

优选地，所述测试电压源包括第二ARM处理器，所述第二ARM处理器分别与时钟模块、通讯模块、脉冲信号接收器、LCD显示屏、电压调理单元以及电源键电连接，所述脉冲信号接收器与对时接口电连接，所述电压调理单元与所述二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，所述电源键分别与所述电压调理单元和蓄电池电连接，所述蓄电池与充电接口电连接。

优选地，所述电压调理单元包括SPWM驱动IC芯片、电压调理电路以及电压输出接口，所述SPWM驱动IC芯片分别与所述第二ARM处理器、电源键以及所述电压调理电路电连接，所述电压调理电路与所述电压输出接口电连接。

优选地，所述电压调理电路包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端分别与所述电源键和所述SPWM驱动IC芯片电连接，所述全桥逆变电路的输出端与所述LC滤波电路的输入端电连接，所述LC滤波电路的输出端与所述电压输出接口电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、通过测试电流源和测试电压源分别向一次侧出线电缆传输模拟电流信号和二次侧接地选线装置传输模拟电压信号，利用模拟电压信号触发二次侧接地选线装置启动选线，二次侧接地选线装置获取一次侧出线电缆感应电流信号，根据感应电流信号和模拟电压信号结合群体比幅比相法或谐波分量法进行综合选线，同时二次侧接地选线装置将获取的选线参数实时传输至测试主机，作业人员可通过测试主机直观了解各项选线参数以及互感器变比、极性等，整体测试效率高，无需外接电源，仅需将测试电流源和测试电压源分别接入一次侧出线电缆和接地选线装置即可，随后通过测试主机远程控制测试电流源和测试电压源向一次侧出线电缆和选线装置传输模拟电流和电压信号，整体操作简单，减少了停电测试时间；

2、通过测试电流源、测试电压源以及测试主机的组合形式能够应用于不同恶劣程度地工作环境、不同型号的选线装置，大大提升了校验效率；当选线装置选线结果均正确时，保证了投运变电站中选线装置的设备可靠性，避免了人工拉路法查找故障线路造成的不必要停电与设备损耗；因为人工拉路法的避免，大大减少了运维人员操作和配网人员查找接地点的工作量，全面地提高了设备运行的可靠性

3、本实用新型具有体积小、重量轻、无需外接电源、操作简单，便于使用的特点，并且可根据装置参数设置，可实现测试主机、测试电流源以及测试电压源之间通讯，控制模拟量输出先后顺序，满足选线装置逻辑判据，提升测试效率；而且还可根据现场实际情况，直观地获取设备变比、极性，精准地完成接地选线试验。

附图说明

图1为本实用新型中测试主机的结构示意图；

图2为本实用新型中测试电流源的结构示意图；

图3为本实用新型中测试电压源的结构示意图；

图4为本实用新型的整体工作原理图；

图5为本实用新型中测试主机的工作原理图；

图6为本实用新型中测试电流源的工作原理图；

图7为本实用新型中测试电压源的工作原理图。

图中，1为测试主机，11为LCD显示屏，12为调节键，13为电源键，2为测试电压源，21为对时接口，22为充电接口，23为电压输出接口，3为测试电流源，31为GPS天线，32为电流输出接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-7所示，本实用新型公开了一种手持接地选线校验仪，包括测试电流源3、测试电压源2以及测试主机1，所述测试电流源3与一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，所述测试电流源用于向一次侧出线电缆传输模拟电流信号；也就是说，利用测试电流源向一次侧出线电缆即母线侧传输模拟电流信号，母线侧接收模拟电流信号后，母线侧上的CT获取感应电流后反馈至二次侧接地选线装置，二次侧接地选线装置根据获取的感应电流幅值与模拟电压幅值通过群体比幅比相确定该母线是否出现接地故障。

具体地，所述测试电流源3包括第一ARM处理器，所述第一ARM处理器分别与时钟模块、通讯模块、脉冲信号接收器、LCD显示屏11、电源键13以及电流调理单元电连接，所述通讯模块与所述测试主机1通讯连接，所述脉冲信号接收器与对时接口21电连接，所述电流调理单元与所述一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，所述电源键13分别与所述电流调理单元和蓄电池电连接，所述蓄电池与充电接22口电连接。也就是说，在使用测试电流源接入母线组成测试回路之前，应当首先将测试电流源与测试主机进行对时操作，本申请实施例中采用硬对时，即利用脉冲信号接收器以及对时接口与测试主机完成串口对时，提高后续选线装置选线信号的准确性，在完成测试电流源对时后，将测试电流源接入到一次侧出线电缆构成测试回路，随后测试电流源通过无线通讯网络接收测试主机发送的模拟电流值信号后，第一ARM处理器向电流调理单元发送电流调理信号，调制出对应参数值的交流信号，同时调制的交流信号参数在LCD显示屏上实时显示。

具体地，所述电流调理单元包括SPWM驱动IC芯片、电流调理电路和电流输出接口32，所述SPWM驱动芯片分别与所述第一ARM处理器、所述电源键13以及所述电流调理电路电连接，所述电流调理电路与所述电流输出接口32电连接，所述电流调理电路包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端分别与所述电源键13和所述SPWM驱动IC芯片电连接，所述全桥逆变电路的输出端与所述LC滤波电路的输入端电连接，所述LC滤波电路的输出端通过保护电阻与所述电流输出接口32电连接。也就是说，第一ARM处理器通过无线通讯网络接收到测试主机发送的模拟电流值信号后，第一ARM处理器向SPWM驱动IC芯片发送调制信号，SPWM驱动IC芯片控制全桥逆变电路中IGBT开关导通后控制输出交流电流值，输出的交流信号通过LC高频滤波电路进行滤波处理后通过保护电阻和电流输出接口传输到母线电缆。

在一些实施例中，所述测试电流源3还包括GPS定位模块和GPS天线31，所述GPS定位模块分别与所述第一ARM处理器和所述GPS天线31电连接。也就是说，还在测试电流源内布置有GPS天线，便于在偏远位置处模拟电流测试回路中确定测试母线位置，有助于后续工作人员根据测试位置快速确定接地故障位置，进而可提高运维检修效率，压缩故障排查时间。

所述测试电压源2与二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，所述测试电压源2用于向二次侧接地选线装置传输模拟电压信号，所述二次侧接地选线装置接收到所述模拟电压信号后，获取所述一次侧出线电缆感应电流信号。也就是说，利用测试电压源向二次侧接地选线装置传输模拟零序电压信号，二次侧接地选线装置根据接收的模拟电压信号，开始对母线侧进行选线，利用母线上设置的CT获取的感应电流信号与模拟电压信号结合群体比幅比相法确定感应电流信号相位是否滞后或超前电压信号相位90°，同时二次侧接地选线装置将获取的感应电流信号和电压信号实时传输至测试主机，测试主机根据感应电流信号和模拟电流信号比值可确定互感器变比以及电流极性，工作人员可通过测试主机直观了解测试过程中选线装置反馈的各项参数，便于快速确定校验选线装置是否选线正确，大大提高校验效率。

具体地，所述测试电压源2包括第二ARM处理器，所述第二ARM处理器分别与时钟模块、通讯模块、脉冲信号接收器、LCD显示屏11、电压调理单元以及电源键13电连接，所述脉冲信号接收器与对时接口21电连接，所述电压调理单元与所述二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，所述电源键13分别与所述电压调理单元和蓄电池电连接，所述蓄电池与充电接口22电连接。也就是说，在测试电压源使用前，首先仍需要与测试主机进行对时操作，利用脉冲信号接收器和对时接口与测试主机完成串口对时后，将测试电压源接入到二次侧接地选线装置上形成模拟电压测试回路，同时根据模拟电压测试回路输出的标准模拟电压值与接地选线装置实际获取的电压值进行比对可确定接地选线装置二次侧回路是否存在异常，同时接地选线装置根据获取的模拟电压信号以及接收的母线侧互感器感应电流信号通过群体比幅比相法进行选线作业，确定母线是否出现接地故障，同时LCD显示屏上实时显示模拟电压值。

具体地，所述电压调理单元包括SPWM驱动IC芯片、电压调理电路以及电压输出接口23，所述SPWM驱动IC芯片分别与所述第二ARM处理器、所述电源键13以及所述电压调理电路电连接，所述电压调理电路与所述电压输出接口23电连接，所述电压调理电路包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端分别与所述电源键13和所述SPWM驱动IC芯片电连接，所述全桥逆变电路的输出端与所述LC滤波电路的输入端电连接，所述LC滤波电路的输出端与所述电压输出接口23电连接。也就是说，第二ARM处理器通过无线通讯网络接收到测试主机发送的模拟电压值信号后，第二ARM处理器向SPWM驱动IC芯片发送调制信号，SPWM驱动IC芯片控制全桥逆变电路中IGBT开关导通后控制输出交流电压，输出的交流电压信号通过LC高频滤波电路进行滤波处理后通过电压输出接口传输到二次侧接地选线装置。

所述测试主机1分别与所述测试电流源3和所述测试电压源2通讯连接，所述测试主机1与所述二次侧接地选线装置电连接，所述测试主机向所述测试电流源以及所述测试电压源2分别发送模拟电流值信号和模拟电压值信号，以及用于接收所述二次侧接地选线装置反馈的选线信号。也就是说，可根据不同生产厂家以及不同型号的接地选线装置，利用测试主机可远程设定测试电流源和测试电压源的测试电流值和电压值，满足不同型号接地选线装置的测试需求，并且在测试过程中接地选线装置实时将获取的选线参数反馈值测试主机，通过测试主机设定的模拟电流信号参数与选线参数进行比对，可直观确定接地选线装置是否选线正确，整体装置结构小巧，运维人员可单人操作测试主机即可，大大减少了运维人员的投入。

所述测试主机1包括MCU，所述MCU分别与信号接口、时钟模块、通讯模块、脉冲信号发生器、电源键13、调节键12以及LCD显示屏11电连接，所述信号接口与所述二次侧接地选线装置电连接，所述脉冲信号发生器与对时接口电连接，所述电源键13与蓄电池电连接，所述通讯模块分别与所述测试电流源3和所述测试电压源2通讯连接。也就是说，在测试电流源和测试电压源在进行接入回路之前，应当与测试主机进行对时操作，测试主机分别与测试电流源和测试电压源进行串口对时，对时完成后，将测试电流源和测试电压源分别接入对应的一次回路和二次回路，然后测试主机控制测试电压源向接地选线装置发送设定模拟电压值，随后测试主机控制测试电流源向母线电缆发送设定模拟电流值，接地选线装置在选线过程中实时将获取的选线参数反馈至测试主机。

在一些实施例中，所述调节键12包括设定键、确认键以及测试模式选择键，所述设定键、所述确认键以及所述测试模式选择键均通过A/D信号转换器与所述MCU电连接。也就是说，利用设定键和确定键可根据不同型号的接地选线装置设定不同的测试参数，进而满足不同生产厂家、不同型号的接地选线装置的测试需求，同时通过测试模式选择键可选择对应的中性点不接地故障模式和经消弧线圈接地故障两种测试模式，进而满足不同的测试环境需求。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.手持接地选线校验仪，其特征在于，包括：

测试电流源，所述测试电流源与一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，所述测试电流源用于向一次侧出线电缆传输模拟电流信号；

测试电压源，所述测试电压源与二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，所述测试电压源用于向二次侧接地选线装置传输模拟电压信号，所述二次侧接地选线装置接收到所述模拟电压信号后，获取所述一次侧出线电缆感应电流信号；

测试主机，所述测试主机分别与所述测试电流源和所述测试电压源通讯连接，所述测试主机与所述二次侧接地选线装置电连接，所述测试主机向所述测试电流源以及所述测试电压源分别发送模拟电流值信号和模拟电压值信号，以及用于接收所述二次侧接地选线装置反馈的选线信号。

2.如权利要求1所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述测试主机包括MCU，所述MCU分别与信号接口、时钟模块、通讯模块、脉冲信号发生器、电源键、调节键以及LCD显示屏电连接，所述信号接口与所述二次侧接地选线装置电连接，所述脉冲信号发生器与对时接口电连接，所述电源键与蓄电池电连接，所述通讯模块分别与所述测试电流源和所述测试电压源通讯连接。

3.如权利要求2所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述调节键包括设定键、确认键以及测试模式选择键，所述设定键、所述确认键以及所述测试模式选择键均通过A/D信号转换器与所述MCU电连接。

4.如权利要求1或2所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述测试电流源包括第一ARM处理器，所述第一ARM处理器分别与时钟模块、通讯模块、脉冲信号接收器、LCD显示屏、电源键以及电流调理单元电连接，所述通讯模块与所述测试主机通讯连接，所述脉冲信号接收器与对时接口电连接，所述电流调理单元与所述一次侧出线电缆组成模拟电流测试回路，所述电源键分别与所述电流调理单元和蓄电池电连接，所述蓄电池与充电接口电连接。

5.如权利要求4所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述电流调理单元包括SPWM驱动IC芯片、电流调理电路和电流输出接口，所述SPWM驱动IC芯片分别与所述第一ARM处理器、所述电源键以及所述电流调理电路电连接，所述电流调理电路与所述电流输出接口电连接。

6.如权利要求5所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述电流调理电路包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端分别与所述电源键和所述SPWM驱动IC芯片电连接，所述全桥逆变电路的输出端与所述LC滤波电路的输入端电连接，所述LC滤波电路的输出端通过保护电阻与所述电流输出接口电连接。

7.如权利要求4所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述测试电流源还包括GPS定位模块和GPS天线，所述GPS定位模块分别与所述第一ARM处理器和所述GPS天线电连接。

8.如权利要求1或2所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述测试电压源包括第二ARM处理器，所述第二ARM处理器分别与时钟模块、通讯模块、脉冲信号接收器、LCD显示屏、电压调理单元以及电源键电连接，所述脉冲信号接收器与对时接口电连接，所述电压调理单元与所述二次侧接地选线装置组成模拟电压测试回路，所述电源键分别与所述电压调理单元和蓄电池电连接，所述蓄电池与充电接口电连接。

9.如权利要求8所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述电压调理单元包括SPWM驱动IC芯片、电压调理电路以及电压输出接口，所述SPWM驱动IC芯片分别与所述第二ARM处理器、所述电源键以及所述电压调理电路电连接，所述电压调理电路与所述电压输出接口电连接。

10.如权利要求9所述的手持接地选线校验仪，其特征在于，所述电压调理电路包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端分别与所述电源键和所述SPWM驱动IC芯片电连接，所述全桥逆变电路的输出端与所述LC滤波电路的输入端电连接，所述LC滤波电路的输出端与所述电压输出接口电连接。

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