CN220894507U - 电流互感器极性测试设备 - Google Patents

Abstract

一种电流互感器极性测试设备，包括一次侧装置和二次侧装置；一次侧装置包括无线接收模块、继电器驱动模块、继电器动作指示模块和接线柱模块；接线柱模块连接电流互感器一次侧的接线端；二次侧装置包括万用表和无线发送模块，无线发送模块与无线接收模块建立有通信连接，万用表的正负极表笔分别连接电流互感器二次侧的接线端；操作人员通过无线发送模块发送极性测试信号，无线接收模块接收到极性测试信号后控制继电器驱动模块进行功能转换，使继电器驱动模块的输入端与第二功能输出端导通；在将功能转换至第二功能输出端后，操作人员通过观察电流档的指针摆动方向确定电流互感器的极性。本方案人员需求少、操作简单便捷、工作耗时短、效率高。

Description

电流互感器极性测试设备

技术领域

本实用新型涉及电网运维技术领域，特别涉及一种电流互感器极性测试设备。

背景技术

电流互感器(Current transformer，简称CT)依据电磁感应原理，把一次侧大电流转换成二次侧小电流来使用，是供电系统中非常重要的电气设备。电流互感器新安装、更换或者电流互感器二次回路改动后，都需要对电流互感器的极性进行测试，电流互感器极性的正确性对于变电站继电保护装置的差动电流计算、功率方向判断、以及电流采集装置计量结果的正确性等都至关重要。如果电流互感器极性错误将会引起保护误动作，尤其是对于主变保护、母线保护以及110KV以上线路保护，在送电过程中会引起保护误动作，进而造成不必要的电力跳闸事件。因此，电流互感器的极性测试至关重要。

目前在进行电流互感器极性测试时，通常的做法是将干电池的正负极分别接到电流互感器一次侧两端做搭、抬试验，通过观察二次侧接的电流表的指针方向确定电流互感器极性。目前的方案在整个操作过程中需要3个人完成，其中一人在一次侧接线，一人在二次侧观察指针偏转情况，另外一个人通过观察监控调配两人的动作。如果一次侧和二次侧两人配合不好，需要频繁进行接线，重复进行试验，过程不仅非常繁琐、耗时长、效率低，而且需要耗费较多的人力，这在多班组工作的极性测试现场环境下也更容易出现不稳定性因素和安全隐患。

发明内容

有鉴于此，针对以上不足，有必要提出一种人员需求少、操作简单便捷、工作耗时短、效率高的电流互感器极性测试设备。

本实用新型提供了一种电流互感器极性测试设备，包括：一次侧装置和二次侧装置；

所述一次侧装置包括无线接收模块、继电器驱动模块、继电器动作指示模块和接线柱模块；所述接线柱模块用于连接电流互感器一次侧的接线端；所述继电器驱动模块的输出端包括第一功能输出端和第二功能输出端，所述无线接收模块与所述继电器驱动模块的输入端相连，所述继电器驱动模块的第一功能输出端与所述继电器动作指示模块相连，所述第二功能输出端与所述接线柱模块相连；在继电器未触发状态下，所述继电器驱动模块的输入端与所述第一功能输出端导通；所述二次侧装置包括万用表和无线发射模块，该无线发射模块集成于所述万用表中，且该无线发射模块与所述无线接收模块建立有通信连接，所述万用表的正负极表笔分别用于连接所述电流互感器二次侧的接线端；

所述无线发射模块用于将操作人员触发产生的极性测试信号发送给所述无线接收模块，该无线接收模块在接收到所述极性测试信号后控制所述继电器驱动模块进行功能转换，以使所述继电器驱动模块的输入端与所述第二功能输出端导通；所述万用表用于在所述继电器驱动模块将功能转换至第二功能输出端后，由操作人员通过观察电流档的指针摆动方向确定电流互感器的极性。

优选的，所述一次侧装置还包括分别与所述无线接收模块和所述继电器驱动模块的输入端相连的电源供电模块，且该电源供电模块中的电源为可充电电源。

优选的，所述可充电电源设置于电池槽中，且该电池槽固定在由聚碳酸酯材料制成的防水盒内。

优选的，所述接线柱模块包括正极接线柱和负极接线柱，该正极接线柱与所述第二功能输出端连接，所述负极接线柱接地。

优选的，所述正极接线柱与所述第二功能输出端之间连接有限流电阻。

优选的，所述继电器驱动模块包括：单刀双掷继电器、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和NPN型三极管；

所述单刀双掷继电器的动触头端与所述无线接收模块相连，第一静触头端与所述继电器动作指示模块连接，第二静触头端与所述接线柱模块连接，所述二极管并联于所述单刀双掷继电器的吸合线圈的两端，且该二极管的负极与所述单刀双掷继电器的动触头一端相连，所述二极管的正极与所述第一电阻的一端相连，该第一电阻的另一端与所述NPN型三极管的集电极相连，NPN型三极管的基极与所述第二电阻的一端相连，该第二电阻的另一端与所述无线接收模块相连，所述第三电阻的一端与所述NPN型三极管的基极相连，另一端接地，所述NPN型三极管的发射极接地。

优选的，万用表的调零旋钮处设置有与所述无线发射模块相连的遥控发射按钮，用于在操作人员按下遥控发射按钮后，向所述无线接收模块发送极性测试信号；以及在操作人员松开所述遥控发射按钮后，停止向所述无线接收模块发送极性测试信号。

优选的，所述无线发射模块为433MHz的低功耗遥控发射器。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的电流互感器极性测试设备包括了一次侧装置和二次侧装置，一次侧装置又包括了无线接收模块，继电器驱动模块、继电器动作指示模块和接线柱，继电器驱动模块的两个功能输出端分别连接继电器动作指示模块和接线柱，二次侧装置包括万用表和与无线接收模块通信连接的无线发射模块。如此，通过将一次侧装置和二次侧装置分别连接到电流互感器的一次侧和二次侧，由操作人员在二次侧触发无线发射模块发送极性测试信号，二次侧装置接收到信号后，控制继电器驱动模块将功能输出端转换至接线柱一端，使接线柱之间产生电压，进一步通过从万用表的直流档观察指针的偏转方向即可确定出电流互感器的极性。由此可见，本方案只需要一个人即可完成电流互感器的极性测试，而且不需要频繁更换接线柱，耗时短，具有更高的测试效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电流互感器极性测试设备的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种一次侧装置的示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一次侧装置的电路图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种电流互感器极性测试设备，包括：一次侧装置和二次侧装置；

一次侧装置包括无线接收模块、继电器驱动模块、继电器动作指示模块和接线柱模块；接线柱模块用于连接电流互感器一次侧的接线端；继电器驱动模块的输出端包括第一功能输出端和第二功能输出端，无线接收模块与继电器驱动模块的输入端相连，继电器驱动模块的第一功能输出端与继电器动作指示模块相连，第二功能输出端与接线柱模块相连；在继电器未触发状态下，继电器驱动模块的输入端与第一功能输出端导通；二次侧装置包括万用表和无线发射模块，该无线发射模块集成于万用表中，且该无线发射模块与无线接收模块建立有通信连接，万用表的正负极表笔分别用于连接电流互感器二次侧的接线端；

无线发射模块用于将操作人员触发产生的极性测试信号发送给无线接收模块，该无线接收模块在接收到极性测试信号后控制继电器驱动模块进行功能转换，以使继电器驱动模块的输入端与第二功能输出端导通；万用表用于在继电器驱动模块将功能转换至第二功能输出端后，由操作人员通过观察电流档的指针摆动方向确定电流互感器的极性。

本实施例中，通过将一次侧装置和二次侧装置分别连接到电流互感器的一次侧和二次侧，由操作人员在二次侧触发无线发射模块发送极性测试信号，二次侧装置接收到信号后，控制继电器驱动模块将功能输出端转换至接线柱一端，使接线柱之间产生电压，进一步通过从万用表的直流档观察指针的偏转方向即可确定出电流互感器的极性。由此可见，本方案只需要一个人即可完成电流互感器的极性测试，而且不需要频繁更换接线柱，耗时短，具有更高的测试效率。

在一种实施例中，一次侧装置还包括分别与无线接收模块和继电器驱动模块的输入端相连的电源供电模块，且该电源供电模块中的电源为可充电电源。其中，可充电电源可以设置于电池槽中，且该电池槽固定在由聚碳酸酯材料制成的防水盒内。

本实施例中，电源通过制作成可充电电源来代替传统极性测试使用的干电池，能够减少现场电池存在的不稳定性。而且，通过为电源设置电池槽和防水盒等，不仅可以使得整个测试设备更加紧凑，整体上更便于携带和使用，而且能够起到对电池的保护作用，增加电源的使用寿命。

各模块可以集成于一个壳体内，壳体上还可以设置显示屏，用于显示采集的结果。壳体上还设置有电源开关和连接电源供电模块的充电接口，电源开关用于控制整个装置的供电通断，充电接口用于为可充电电源充电。壳体上还设置有所述继电器动作指示模块的指示灯，用于表征指示继电器当前所导通的功能输出端。指示灯亮表征当前导通的是第一功能输出端，指示灯灭表征当前导通的是第二功能输出端。

如图3所示的一次侧装置的电路示意图，接线柱模块包括正极接线柱T1和负极接线柱T2，该正极接线柱T1与第二功能输出端连接，负极接线柱T2接地。正极接线柱T1与第二功能输出端之间可以连接有限流电阻R5。

本实施例中，限流电阻R5的规格为100欧姆、5W。由于无线接收模块在工作时，红黑端子通过导线接到互感器一次侧，相当于短路状态，通过增加限流电阻R5可以保护接收装置的电池不被过度放电，进而延长电池放电时间和使用寿命，且不影响测试效果。

由图3中所示，一次侧装置的电源供电模块包括电池组BAT1和总电源开关S1依次串联而成。

无线接收模块为一个与无线发射模块相匹配的接收器P1，比如可以为一个433MHz的低功耗遥控接收器。

继电器驱动模块可以包括：单刀双掷继电器K1、二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和NPN型三极管Q1；

单刀双掷继电器K1的动触头端与无线接收模块相连，第一静触头端与继电器动作指示模块连接，第二静触头端与接线柱模块连接，二极管D1并联于单刀双掷继电器K1的吸合线圈的两端，且该二极管D1的负极与单刀双掷继电器K1的动触头一端相连，二极管D1的正极与第一电阻R1的一端相连，该第一电阻R1的另一端与NPN型三极管Q1的集电极相连，NPN型三极管Q1的基极与第二电阻R2的一端相连，该第二电阻R2的另一端与无线接收模块相连，第三电阻R3的一端与NPN型三极管Q1的基极相连，另一端接地，NPN型三极管Q1的发射极接地GND。

继电器动作指示模块由一个第四电阻R4和一个发光二极管LED1串联构成。

接线柱模块的正极接线柱T1串联一个第五电阻R5后与继电器驱动模块的第二功能输出端连接，负极接线柱T2接地GND。

本实施例中，S1为接收器总电源开关，开关按下后，无线接收模块上电并开始工作，发光二极管LED1接在继电器K1的常闭触点上，即第一功能端上，此时LED1点亮。当无线接收模块收到匹配信号后，触发继电器K1动作，常闭触点断开，常开触点闭合，即转换到第二功能输出端上，此时LED1熄灭，同时接线柱T1和T2之间产生9V直流电压，进而在电流互感器的二次侧可通过万用表的直流档进行极性监测。当无线接收模块接收的匹配信号消失，继电器K1线包失电，常闭触点吸合，常开触点断开，此时LED1点亮，接线柱T1和T2之间无电压。

在一种实施例中，考虑在二次侧装置万用表的调零旋钮处设置有与无线发射模块相连的遥控发射按钮，用于在操作人员按下遥控发射按钮后，向无线接收模块发送极性测试信号；以及在操作人员松开遥控发射按钮后，停止向无线接收模块发送极性测试信号。

本实施例中，考虑使用KT-8021指针式万用表进行改造，将左上角调零旋钮改装成遥控发射按钮，万用表内部加装一个433MHz的低功耗遥控发射器，按下遥控发射按钮后，该发射器电源接通并开始工作，如果无线接收模块也接通电源，可触与发无线接收模块连接的继电器吸合。松开遥控发射按钮，无线接收模块释放继电器。通过此过程，在被校的电流互感器一次侧会产生电压，在电压升高的过程中，会在互感器二次测感应出一定比例的电流，进而通过万用表电流档监测该电流方向即可判断互感器的正、负极性。

因此，由上述各实施例可知，本方案提供的设备在进行互感器极性校验时，先将一次侧装置的正极接线柱和负极接线柱通过导线串接到被校互感器一次侧，接好后打开接收器电源开关，此时继电器动作指示模块的发光二极管点亮，指示接收器已上电。二次侧装置的指针式万用表一侧，使用红、黑表笔接到被校互感器的二次侧接线柱上，档位选择uA电流档，这时按下万用表左上角遥控发射按钮，可看到万用表指针有摆动，看到指针摆动后可松开遥控发射按钮，通过指针摆动方向来判断当前互感器极性。由于按下遥控发射按钮后，接收器收到信号并触发继电器动作，在接线柱正负极之间产生9V直流电压，该电压施加到被校互感器的一次侧，在电压升高的过程中，会在互感器二次侧感应出一定比列的电流，通过万用表电流档检测该电流方向来判断互感器的正、负极性。

综上，本方案提供的电流互感器极性测试设备至少可以包括如下有益效果：

1）基于本方案极性试验人数由3人减少至1人，试验时间由37.6min缩短至14.9min，大大节约了人力成本和工时成本，有效提高了工作质效，具有很高的经济效益。

2）本方案使用了无线遥控技术，仅一人即可完成操作，便于监护人监护，实现了工作现场安全可控，保证了现场人身安全。

3）本方案提供的设备可在国网系统内、外进行推广应用，可有效降低极性测试人工成本，提高工作效率，同时可以消除极性试验中的安全隐患，避免电网事故的发生，间接避免重大经济损失。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电流互感器极性测试设备，其特征在于，包括：一次侧装置和二次侧装置；

所述一次侧装置包括无线接收模块、继电器驱动模块、继电器动作指示模块和接线柱模块；所述接线柱模块用于连接电流互感器一次侧的接线端；所述继电器驱动模块的输出端包括第一功能输出端和第二功能输出端，所述无线接收模块与所述继电器驱动模块的输入端相连，所述继电器驱动模块的第一功能输出端与所述继电器动作指示模块相连，所述第二功能输出端与所述接线柱模块相连；在继电器未触发状态下，所述继电器驱动模块的输入端与所述第一功能输出端导通；所述二次侧装置包括万用表和无线发射模块，该无线发射模块集成于所述万用表中，且该无线发射模块与所述无线接收模块建立有通信连接，所述万用表的正负极表笔分别用于连接所述电流互感器二次侧的接线端；

所述无线发射模块用于将操作人员触发产生的极性测试信号发送给所述无线接收模块，该无线接收模块在接收到所述极性测试信号后控制所述继电器驱动模块进行功能转换，以使所述继电器驱动模块的输入端与所述第二功能输出端导通；所述万用表用于在所述继电器驱动模块将功能转换至第二功能输出端后，由操作人员通过观察电流档的指针摆动方向确定电流互感器的极性。

2.根据权利要求1所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，所述一次侧装置还包括分别与所述无线接收模块和所述继电器驱动模块的输入端相连的电源供电模块，且该电源供电模块中的电源为可充电电源。

3.根据权利要求2所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，所述可充电电源设置于电池槽中，且该电池槽固定在由聚碳酸酯材料制成的防水盒内。

4.根据权利要求1所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，所述接线柱模块包括正极接线柱和负极接线柱，该正极接线柱与所述第二功能输出端连接，所述负极接线柱接地。

5.根据权利要求4所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，所述正极接线柱与所述第二功能输出端之间连接有限流电阻。

6.根据权利要求1所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，所述继电器驱动模块包括：单刀双掷继电器、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和NPN型三极管；

所述单刀双掷继电器的动触头端与所述无线接收模块相连，第一静触头端与所述继电器动作指示模块连接，第二静触头端与所述接线柱模块连接，所述二极管并联于所述单刀双掷继电器的吸合线圈的两端，且该二极管的负极与所述单刀双掷继电器的动触头一端相连，所述二极管的正极与所述第一电阻的一端相连，该第一电阻的另一端与所述NPN型三极管的集电极相连，NPN型三极管的基极与所述第二电阻的一端相连，该第二电阻的另一端与所述无线接收模块相连，所述第三电阻的一端与所述NPN型三极管的基极相连，另一端接地，所述NPN型三极管的发射极接地。

7.根据权利要求1所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，万用表的调零旋钮处设置有与所述无线发射模块相连的遥控发射按钮，用于在操作人员按下遥控发射按钮后，向所述无线接收模块发送极性测试信号；以及在操作人员松开所述遥控发射按钮后，停止向所述无线接收模块发送极性测试信号。

8.根据权利要求7所述的电流互感器极性测试设备，其特征在于，所述无线发射模块为433MHz的低功耗遥控发射器。