CN217739460U - 一种互感器自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种互感器自动检测系统，包括测量装置、标准电流互感装置、误差校验装置、调压装置、大电流发生装置、可调负荷装置和控制装置。其优点在于，可以同时切换多组二次线圈，工作效率高；可以实现不同频率电源切换；可以实现不同电流比的一次及二次的自动切换；稳定性好，标准化设计，可以测量铁芯饱和后畸变的电压电流波形参数，且容易更换和维修；大电流发生装置的输出功率大，可进行TPY级次二次5A的大铁芯的开路过电压试验；可以提供近6000A电流，输出30V以上的大电流电源，正弦电流波形稳定，精度高；采用并联电容器进行无功补偿，节能环保；自动化集成化程度高，有效防止触电风险。

Description

一种互感器自动检测系统

技术领域

本实用新型涉及互感器检测技术领域，尤其涉及一种互感器自动检测系统。

背景技术

互感器性能的检测是互感器生产制造过程控制和质量保证的重要手段，也是保证互感器在系统内安全稳定运行的保障。电流互感器的检测分绝缘性能、误差、伏安曲线等方面的测试，由于大部分互感器二次绕组较多，最多的达8个以上，甚至二次绕组还带有中间抽头，一次绕组也有多种组合，这就导致互感器测试的主要的工作量都集中在误差、伏安曲线等试验项目上。在过去的几十年里，高压互感器的误差及伏安曲线试验至少要3到4个人一起测量，有控制调压器的、有测量记录数据的、还有切换线路的。造成了人力资源的浪费，效率也不高，而且因由人为因数而导致的测量误差很难避免。试验数据在出报告时还需要重新填到报告内，这又有可能带来人为的错误。

目前国内绝大部分互感器制造厂及电科院测试所均采用手动或半自动测试系统，且从多个厂家购买的试验设备和仪器组合在一起，手动更改和切换测试回路，手工记录试验数据，多人协同进行测试工作，一旦出现操作人员注意力不集中，违规操作等情况，人员触电风险非常高，且会因为人员干预过多，造成测试分散性较大，试验数据的准确性，一致性偏差较大。

目前针对相关技术中存在的集成度小、安全隐患大、测试人员多、测试步骤复杂等问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于互感器的固定装置及电流互感器，以解决相关技术中存在的集成度小、安全隐患大、测试人员多、测试步骤复杂等问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种互感器自动检测系统，设置于试验区，包括：

测量装置，所述测量装置可以同时连接若干二次绕组进行测量；

标准电流互感装置，所述标准电流互感装置用于提供标准测量数据；

误差校验装置，所述误差校验装置分别与所述测量装置、所述标准电流互感装置连接，用于读取误差数据；

调压装置，所述调压装置与所述测量装置连接，用于调节所述测量装置的电压；

大电流发生装置，所述大电流发生装置与所述测量装置连接，用于向所述测量装置提供大电流；

可调负荷装置，所述可调负荷装置与所述测量装置连接，用于测量电压、电流以及功率以验证负荷切换是否正确；

控制装置，所述控制装置分别与所述测量装置、所述标准电流互感装置、所述误差校验装置、所述调压装置、所述大电流发生装置、所述可调负荷装置连接。

在其中的一些实施例中，还包括：

过压保护装置，所述过压保护装置与所述调压装置连接，用于进行过压保护。

在其中的一些实施例中，还包括：

过流保护装置，所述过流保护装置与所述调压装置连接，用于进行电流过流保护。

在其中的一些实施例中，还包括：

防护装置，所述防护装置设置于试验区，并与所述控制装置连接，用于对试验区进行防护，避免在试验过程中有人员接近。

在其中的一些实施例中，所述防护装置包括：

接近开关单元，所述接近开关单元设置于所述试验区，并与所述控制装置连接；

电磁锁单元，所述电磁锁单元设置于所述试验区，并与所述控制装置连接。

在其中的一些实施例中，还包括：

补偿装置，所述补偿装置分别与所述大电流发生装置、所述测量装置、所述控制装置连接，用于进行补偿并降低能耗。

在其中的一些实施例中，所述大电流发生装置包括：

若干大电流变压单元，若干所述大电流变压单元并联连接，其中，所述大电流变压单元的容量为100kVA。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型的一种互感器自动检测系统，可以同时切换多组二次线圈，工作效率高；可以实现不同频率电源切换，包括10Hz、50Hz和60Hz；可以实现不同电流比的一次及二次的自动切换，包括但不限于4000/1/5A，3150/1/5，…，50/1/5A等近50种不同电流比；稳定性好，标准化设计，可以测量铁芯饱和后畸变的电压电流波形参数，且容易更换和维修；大电流发生装置的输出功率大，为200kVA，可进行TPY级次二次5A的大铁芯的开路过电压试验；可以提供近6000A电流，输出30V以上的大电流电源，正弦电流波形稳定，精度高；采用并联电容器进行无功补偿，节能环保；自动化集成化程度高，有效防止触电风险。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的互感器自动检测系统的框架图；

图2是根据本实用新型实施例的互感器自动检测系统的具体实施方式的框架图；

图3是根据本实用新型实施例的准确度测量的原理框图；

图4是根据本实用新型实施例的准确度测量的电气原理图；

图5是根据本实用新型实施例的互感器自动检测系统的测试流程图。

其中的附图标记为：1、测量装置；2、标准电流互感装置；3、误差校验装置；4、调压装置；5、大电流发生装置；6、可调负荷装置；7、控制装置；8、过压保护装置；9、过流保护装置；10、防护装置；11、补偿装置。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

实施例1

本实用新型的一个示意性实施例，如图1所示，一种互感器自动检测系统，设置于试验区，包括测量装置1、标准电流互感装置2、误差校验装置3、调压装置4、大电流发生装置5、可调负荷装置6和控制装置7。其中，误差校验装置3分别与测量装置1、标准电流互感装置2及可调负荷装置6连接；大电流发生装置5与标准电流互感器装置2及被测电流互感器的一次串联连接，给误差测量及开路试验一次回路提供大电流。

在其中的一些实施例中，该测量系统通过控制装置7切换被测互感器二次测量线路，连接测量装置1，可以连接一次线路，通过切换连接7组二次绕组，并进行自动切换测量，提供工作效率。

测量装置1包括0.2级电压电流多路测量模块、开路电压峰值测量仪、电流误差校验仪、标准电压互感器等模块，用于监测试验过程中主回路中调压器输出电流电压、变压器输出电流电压值、测量电流互感器误差试验中的相位差和电流比值差、开路试验中的开路电压峰值、二次耐压及二次VA曲线测量时的0-5kV/0-50A的电压电流方均根值等参数。

标准电流互感装置2为标准电流互感器，作为对照组，以便误差校验装置3对测量装置1测量的数据进行误差校验。

标准电流互感装置2为高精度多变比电流互感器，精度达0.01％，变比数量多达96个，满足所有GB及IEC标准要求的变比，用于电流互感器误差试验和开路试验时提供标准电流。

误差校验装置3采用标准中规定的比较法，用于读取二次差流采用直接法计算电流误差数据。

调压装置4为柱式接触式调压器，输出电压电流波形稳定，无波形畸变，分为手动及电动控制两种结构，便于操作者灵活控制稳定调整输出电压，给VA曲线测量、误差测量回路中的大电流发生装置5输入端及10kV变压器输入提供可调电源。

大电流发生装置5包括若干大电流变压单元。若干大电流变压单元并联连接，其中，大电流变压单元的容量为100kVA，通过变压器输出绕组的串并联，提供10kA/10V及5kA/20V等输出模式，保证开路试验时所有的大电流变压器能提供较大的电流或较大的二次输出电压。

一般地，大电流发生装置5包括两个大电流变压单元，两个大电流变压单元并联连接，即大电流发生装置5的输出功率为200kVA，两台大电流发生器串联可以提供40V/5kA的容量，可以进行TPY级次二次5A的大铁芯的开路过电压试验。

在相关技术中，国内集成化的设备一般输出功率仅在50kVA及以下，远远不能满足500kV保护级电流互感器的开路过电压试验。在本实用新型中，其可以提供近6000A电流，输出30V以上的大电流电源，正弦电流波形稳定，精度高。

可调负荷装置6为电流负荷箱，不但适用于功率因数0.8、1.0及0.5等不同要求，还可以根据特殊的客户要求，将负荷功率因数调整为0.9，0.85及其他数值，负荷范围可达1-200VA；可以显示测试时的电压、电流、功率因数及功率等信息，可以通过计算来补偿接触电阻变化带来的误差。

可调负荷装置6为独立控制模块，可以单独或集成使用，包括多路可调高精度电阻和电感组成，该回路有独立控制模块和电压电流及有功无功功率测量模块，可以按照测量要求调整被测互感器二次所需负荷值，可以调整负荷的大小及功率因数，并根据校验数据自动修正负荷值，并在测量中通过实测值反馈给操作者，与误差校验装置3及被测电流互感器二次连接连接，提供电流互感器误差校验中被测互感器的二次负荷。

控制装置7包括西门子S7 PLC可编程控制器及多路输出控制模块。

控制装置7采用西门子PLC及多路控制模块组成，对误差试验、开路试验、二次耐压及VA曲线测量的一次及二次回路切换提供控制指令，来切换相对应的回路。

进一步地，互感器自动检测系统还包括过压保护装置8及过流保护装置9。该两个保护包括硬件和软件保护，硬件保护串并联在一次回路中，控制触点连接在控制回路二次回路中，发生异常后，过压过流继电器直接快速断开调压器输入输出电源继电器。同时计算机软件采用多线程程序监测异常电压电流，发现异常时进行报警，同时切断主回路电源，从而保护被测样品和测试系统。

过压保护装置8及过流保护装置9都分为软保护和硬保护两种，都用于在系统测试过程中发生的意外短路击穿，调压异常导致的异常电压电流时，快速启动保护，断开主回路电源，防止电流过大或电压过高烧毁被试品或回路。

进一步地，互感器自动检测系统还包括防护装置10。防护装置10设置于试验区的各个入口安全门处，并与控制装置7连接，用于对试验区进行防护，避免在试验过程中有人员意外进入。

防护装置10包括接近开关单元、电磁锁单元及安全接地棒。当接近开关打开时测试系统主回路无法送电，且当试验过程中接近开关打开时，测试系统主回路会立即断开，电磁锁单元在主回路送点后会吸合，防止安全门在试验过程被意外打开，送点后试验区安全指示红灯会闪烁。接地棒放在操作人员进入安全门前，只有拿掉安全棒才能进入试验区，且操作人员重新放好安全棒后，系统才能合闸主回路，此操作避免操作人员进入试验区不使用安全棒接地及忘掉安全棒导致主回路接地风险。

其中，接近开关单元包括门接近开关；电磁锁单元包括电磁锁。

在接近开关单元被触发的情况下，即试验区的门被打开，控制装置7获取信号并记录触发事件，若测试装置1正在测试，则控制装置7控制互感器自动检测系统暂停检测，避免出现安全事故。若测试装置1未进行测试，则控制装置7锁定互感器自动检测系统，使互感器自动检测系统无法进行检测。

进一步地，互感器自动检测系统还包括补偿装置11。补偿装置11分别与大电流发生装置5、测量装置1、控制装置7连接，用于进行补偿并降低能耗。

补偿装置11分两部分电容器组，一组低压电容用于补偿调压器输出至大电流互感器的电源，提供容性补偿，从而降低调压器负荷电流以及电源部分的无功损耗，另一部分高压电容器组用于高压VA曲线的一次侧高压电流的补偿，降低10kV变压器的一次电流，避免在进行气隙铁芯测量时该变压器输出容量不足问题，防止变压器过热烧毁和因饱和导致的波形畸变。

本实用新型优点在于：

可以同时切换多组二次线圈，工作效率高；

可以实现不同频率电源切换，包括10Hz、50Hz和60Hz；

可以实现不同电流比的一次及二次的自动切换，包括但不限于4000/1/5A，3150/1/5，…，50/1/5A等近50种不同电流比；

稳定性好，标准化设计，可以测量铁芯饱和后畸变的电压电流波形参数，且容易更换和维修；

大电流发生装置的输出功率大，为200kVA，可进行TPY级次二次5A的大铁芯的开路过电压试验；

可以提供近6000A电流，输出30V以上的大电流电源，正弦电流波形稳定，精度高；

采用并联电容器进行无功补偿，节能环保；

自动化集成化程度高，有效防止触电风险。

实施例2

本实用新型的一个具体实施例。

如图2所示，一种电流互感器自动检测系统，包括电压电流测量模块、PLC可编程控制器、误差电阻测量模块、自动负荷箱模块、电流电压测量模块、切换控制模块、电抗器组/电阻、调压装置、电流过流保护、过压保护、大电流发生器。其测量原理如图3～4所示，其测试流程如图5所示。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种互感器自动检测系统，设置于试验区，其特征在于，包括：

测量装置，所述测量装置可以同时连接若干二次绕组进行测量；

标准电流互感装置，所述标准电流互感装置用于提供标准测量数据；

误差校验装置，所述误差校验装置分别与所述测量装置、所述标准电流互感装置连接，用于读取误差数据；

调压装置，所述调压装置与所述测量装置连接，用于调节所述测量装置的电压；

大电流发生装置，所述大电流发生装置与所述测量装置连接，用于向所述测量装置提供大电流；

可调负荷装置，所述可调负荷装置与所述测量装置连接，用于测量电压、电流以及功率以验证负荷切换是否正确；

控制装置，所述控制装置分别与所述测量装置、所述标准电流互感装置、所述误差校验装置、所述调压装置、所述大电流发生装置、所述可调负荷装置连接。

2.根据权利要求1所述的互感器自动检测系统，其特征在于，还包括：

过压保护装置，所述过压保护装置与所述调压装置连接，用于进行过压保护。

3.根据权利要求1所述的互感器自动检测系统，其特征在于，还包括：

过流保护装置，所述过流保护装置与所述调压装置连接，用于进行电流过流保护。

4.根据权利要求1所述的互感器自动检测系统，其特征在于，还包括：

防护装置，所述防护装置设置于试验区，并与所述控制装置连接，用于对试验区进行防护，避免在试验过程中有人员接近。

5.根据权利要求4所述的互感器自动检测系统，其特征在于，所述防护装置包括：

接近开关单元，所述接近开关单元设置于所述试验区，并与所述控制装置连接；

电磁锁单元，所述电磁锁单元设置于所述试验区，并与所述控制装置连接。

6.根据权利要求1所述的互感器自动检测系统，其特征在于，还包括：

补偿装置，所述补偿装置分别与所述大电流发生装置、所述测量装置、所述控制装置连接，用于进行补偿并降低能耗。

7.根据权利要求1所述的互感器自动检测系统，其特征在于，所述大电流发生装置包括：

若干大电流变压单元，若干所述大电流变压单元并联连接，其中，所述大电流变压单元的容量为100kVA。

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