專利名稱：互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及校準(zhǔn)裝置領(lǐng)域，具體地說是一種互感器負(fù)荷箱的自動校準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的互感器負(fù)荷箱校準(zhǔn)裝置，每校準(zhǔn)一個檔位，用戶就要在電腦上發(fā)送一次校準(zhǔn)命令，在整個的校準(zhǔn)過程中，用戶需要不停地發(fā)命令到裝置中，過程很繁瑣。此外，傳統(tǒng)的互感器負(fù)荷箱校準(zhǔn)裝置中含有硬件濾波模塊，這樣測出的電壓與電流的峰值和相位角都是補償之后的結(jié)果，而不是實測的，會給校準(zhǔn)結(jié)果帶來一定的偏差。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠避開硬件濾波模塊采用直接測量方式并且又能方便準(zhǔn)確地校準(zhǔn)出互感器負(fù)荷箱的裝置。為此，本實用新型采用如下的技術(shù)方案互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，包括系統(tǒng)控制器、校驗儀、測試信號源、信號切換控制器、LCD顯示屏和蜂鳴器，其特征在于，所述系統(tǒng)控制器的輸出端分別與所述測試信號源、信號切換控制器、校驗儀、蜂鳴器和LCD顯示屏的輸入端連接，所述信號切換控制器的輸出端與校驗儀的輸入端連接。本實用新型使用時，測試信號源的輸出端與被測互感器負(fù)荷箱電連接(即二者之間沒有控制與被控制的關(guān)系)，信號切換控制器與被測互感器負(fù)荷箱電連接(即二者之間沒有控制與被控制的關(guān)系)。本實用新型的結(jié)構(gòu)可以采用傅里葉變換法模型進行負(fù)荷運算， 每個周期采1 點，為了保證精度，連續(xù)測20個周期即2560個點，通過數(shù)字濾波算法最終算出負(fù)荷值及功率因數(shù)，完成負(fù)荷箱的校準(zhǔn)。上述的互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，它還包括PC和輸入設(shè)備，所述PC的輸入端和輸出端與所述系統(tǒng)控制器的輸出端和輸入端互相連接，所述輸入設(shè)備的輸出端與所述系統(tǒng)控制器的輸入端連接。上述的互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，所述的測試信號源包括電機、調(diào)壓器、升壓升流器、六個繼電器Jl、J2、J3、J4、J5和J6，所述電機的齒輪與所述調(diào)壓器的齒輪機械連接； 所述的調(diào)壓器有兩個輸入端子A、X和兩個輸出端子a、X，所述調(diào)壓器的兩個輸出端子a、χ 分別與升壓升流器的第一次繞組的兩個端子連接；升壓升流器的第二次繞組有8個端子， 即端子一、端子二、端子三、端子四、端子五、端子六、端子七和端子八；端子一為公共端，繼電器Jl的常開端與端子二連接，繼電器Jl的常閉端與繼電器J2的總頭端連接，繼電器J2 的常開端與端子三連接，繼電器J2的常閉端與繼電器J3的總頭端連接，繼電器J3的常閉端與端子四連接，繼電器J3的常開端與繼電器J4的總頭端連接，繼電器J4的常閉端與端子八連接，繼電器J4的常開端與繼電器J5的總頭端連接，繼電器J5的常閉端與端子七連接，繼電器J5的常開端與繼電器J6的總頭端連接，繼電器J6的常開端與端子六連接，繼電器J6的常閉端與端子五連接。本實用新型只需要發(fā)首次命令到裝置，整個校準(zhǔn)過程便可自動完成，操作簡潔、測試快速；可以采用傅里葉變換法模型進行運算，能夠有效地把諧波濾除、測出基波分量，無需硬件濾波，從而避免了硬件濾波造成的峰值偏差和相位偏差。以下結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細(xì)敘述。

圖1為本實用新型的原理框圖。圖2為本實用新型的測試信號源的線路圖。圖3為本實用新型的測試信號源與被測互感器負(fù)荷箱的接線圖。
具體實施方式
如圖1所示的互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，其由系統(tǒng)控制器1、校驗儀6、測試信號源7、信號切換控制器9、IXD顯示屏4、蜂鳴器5、輸入設(shè)備3和PC 2組成，系統(tǒng)控制器1的輸入、輸出與PC 2的輸出、輸入互相連接，二者之間相互通信。輸入設(shè)備3的輸出端與系統(tǒng)控制器1的輸入端連接，系統(tǒng)控制器1的輸出端分別與測試信號源7、信號切換控制器9、校驗儀6、蜂鳴器5和IXD顯示屏4的輸入端連接，信號切換控制器9的輸出端與校驗儀6的輸入端連接。測試時，測試信號源7的輸出端與被測互感器負(fù)荷箱8電連接，被測互感器負(fù)荷箱 8與信號切換控制器9的輸入端電連接。測試信號源7由電機、調(diào)壓器、升壓升流器和六個繼電器組成，電機的齒輪與調(diào)壓器的齒輪機械連接，調(diào)壓器有四個端子，其中兩個輸入端子命名為A、X，兩個輸出端子命名為a、χ。調(diào)壓器的兩個輸入端子A、X分別與電網(wǎng)的火線和零線連接，兩個輸出端子a、χ分別與升壓升流器的第一次繞組的兩個端子連接。升壓升流器的第二次繞組有8個端子，命名為端子一、端子二、端子三、端子四、端子五、端子六、端子七、端子八。所述的六個繼電器命名為J1、J2、J3、J4、J5、J6。繼電器Jl的總頭端與端子一連接，繼電器Jl的常開端與端子二連接，繼電器Jl的常閉端與繼電器J2的總頭端連接，繼電器J2的常開端與端子三連接，繼電器J2的常閉端與繼電器J3的總頭端連接，繼電器J3的常閉端與端子四連接，繼電器J3的常開端與繼電器J4的總頭端連接，繼電器J4的常閉端與端子八連接，繼電器J4的常開端與繼電器J5的總頭端連接，繼電器J5的常閉端與端子七連接，繼電器J5的常開端與繼電器J6的總頭端連接，繼電器J6的常開端與端子六連接，繼電器J6的常閉端與端子五連接。在圖2中，根據(jù)電壓或者電流負(fù)荷箱所要校準(zhǔn)的百分點不同，調(diào)壓器結(jié)合繼電器 Jl、J2、J3、J4、J5、J6切換到相應(yīng)的檔位，輸出不同的百分表電壓或者電流加載到被測互感器負(fù)荷箱的回路中，接線方式如圖3所示，導(dǎo)納測試時，繼電器J7處于常開狀態(tài)，此時的源作為升壓器，導(dǎo)納測試回路通，阻抗測試回路斷，升壓器輸出電壓加載到導(dǎo)納測試回路中， 導(dǎo)納電壓通過200/2的隔離線圈進入測量系統(tǒng)，根據(jù)導(dǎo)納的范圍不同，導(dǎo)納電流通過繼電器J8、J9切換到不同檔位的采樣電阻(R1、R2、R3)進入測量系統(tǒng)。校驗儀9由程控放大器及A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，若在測得電壓U3、U4時，程控放大器放大的倍數(shù)分別為B3、B4，二者之間的初相角ΦΙ、Φ2。由于采樣電阻選擇的檔位與相應(yīng)的導(dǎo)納之比在萬分之一左右，可以忽略，因此，將電壓U3認(rèn)定為實際的導(dǎo)納電壓。這樣，推算出最初的導(dǎo)納電壓值U3_l X U3/B3* (200/2)最初的回路電流值14 = (U4/B4/R1)或 14 = (U4/B4/R2)或14 = (U4/B4/R3)電壓與電流之間的相位角Φ = Φ2-Φ1導(dǎo)納Y = I2/U11電導(dǎo) G = Y*cosO電納 B = Y*sinO阻抗測試時，J7繼電器處于常閉狀態(tài)，導(dǎo)納測試回路斷，阻抗測試回路通，升流器輸出電流加載到阻抗測試回路中，阻抗電流通過10/2的CT隔離線圈進入測量系統(tǒng)，阻抗電壓大于3V時(A/D轉(zhuǎn)換器輸入電壓的峰值范圍為-5V +5V)，阻抗電壓經(jīng)過100/2隔離線圈進入測量系統(tǒng)，阻抗電壓直接進入測量系統(tǒng)。若在測得電壓U1、U2時，程控放大器放大的倍數(shù)分別為B1、B2，二者之間的初相角 ΦΙ、Φ2。最初的阻抗電壓值Ul_l = U1/B1* (100/2)或 Ul_l = U1/B1 ；最初的回路電流值12 = U2/B2*(10/2)；電壓與電流之間的相位角Φ = Φ2-Φ1 ；阻抗Z = Ul_l/I2 ；電阻 R = Y*cosO;電抗 X = Y*sinO;傅里葉變換法模型如下采樣頻率為6. 4KHz,即在一個周期內(nèi)采樣1 點，為了得到更加準(zhǔn)確的值，連續(xù)采 20個周即2560點，然后算出20個周期的平均值，設(shè)一個周期內(nèi)每點為i，共N點，每點的采樣電壓值為Vi，則同相分量ai = Videos (2* Π *i/N)) / (Ν/2)正交分量bi = Vi*sin (2* Π *i/N)) / (Ν/2)將一個周期內(nèi)所有采樣點的同樣分量和正交分量求和得到Sum_a和Sum_b，則電壓峰值Vm為Sum_a和Sum_b的平方和的二次方根。初相角如下
r Φl=atan(-Sum_b/Sum_a) ；第--象限_Sumb>0，Suma>0Φ 2=n+atan (-Sum_b/Sum_a) ；第二二象限_Sumb>0，Suma〈0Φ 3=n+atan (-Sum_b/Sum_a) ；第iΞ象限--Sum—b〈0，Sum—a〈0、(D4=2*n+atan(-Sum—b/Sum—a)；第四象限--Sum—b〈0，Sum_a>0
權(quán)利要求1.互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，包括系統(tǒng)控制器、校驗儀、測試信號源、信號切換控制器、LCD顯示屏和蜂鳴器，其特征在于，所述系統(tǒng)控制器的輸出端分別與所述測試信號源、信號切換控制器、校驗儀、蜂鳴器和LCD顯示屏的輸入端連接，所述信號切換控制器的輸出端與校驗儀的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，其特征在于，它還包括PC和輸入設(shè)備，所述PC的輸入端和輸出端與所述系統(tǒng)控制器的輸出端和輸入端互相連接，所述輸入設(shè)備的輸出端與所述系統(tǒng)控制器的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述的測試信號源包括電機、調(diào)壓器、升壓升流器、六個繼電器J1、J2、J3、J4、J5和J6，所述電機的齒輪與所述調(diào)壓器的齒輪機械連接；所述的調(diào)壓器有兩個輸入端子A、X和兩個輸出端子a、x，所述調(diào)壓器的兩個輸出端子a、χ分別與升壓升流器的第一次繞組的兩個端子連接；升壓升流器的第二次繞組有8個端子，即端子一、端子二、端子三、端子四、端子五、端子六、端子七和端子八；端子一為公共端，繼電器Jl的常開端與端子二連接，繼電器Jl的常閉端與繼電器J2的總頭端連接，繼電器J2的常開端與端子三連接，繼電器J2的常閉端與繼電器J3的總頭端連接，繼電器J3的常閉端與端子四連接，繼電器J3的常開端與繼電器J4的總頭端連接，繼電器J4的常閉端與端子八連接，繼電器J4的常開端與繼電器J5的總頭端連接，繼電器J5的常閉端與端子七連接，繼電器J5的常開端與繼電器J6的總頭端連接，繼電器J6的常開端與端子六連接，繼電器J6的常閉端與端子五連接。
專利摘要本實用新型公開了一種互感器負(fù)荷箱的自動校準(zhǔn)裝置。傳統(tǒng)的互感器負(fù)荷箱校準(zhǔn)裝置，每校準(zhǔn)一個檔位，用戶就要在電腦上發(fā)送一次校準(zhǔn)命令，在整個的校準(zhǔn)過程中，用戶需要不停地發(fā)命令到裝置中，過程很繁瑣。本實用新型的互感器負(fù)荷箱自動校準(zhǔn)裝置，包括系統(tǒng)控制器、校驗儀、測試信號源、信號切換控制器、LCD顯示屏和蜂鳴器，其特征在于，所述系統(tǒng)控制器的輸出端分別與所述測試信號源、信號切換控制器、校驗儀、蜂鳴器和LCD顯示屏的輸入端連接，所述信號切換控制器的輸出端與校驗儀的輸入端連接。本實用新型只需要發(fā)首次命令到裝置，整個校準(zhǔn)過程便可自動完成，操作簡潔、測試快速。
文檔編號G01R1/28GK202330557SQ201120470290
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者周琦, 張衛(wèi)華, 朱重冶, 李航康, 許靈潔 申請人:寧波三維電測設(shè)備有限公司, 浙江省電力試驗研究院