本發(fā)明涉及電力保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種電壓互感器二次電壓核相方法、裝置及檢測裝置。

背景技術(shù)：

新建、擴(kuò)建、改建變電站和輸電線路，送電前，需要對變電站內(nèi)不同母線或不同進(jìn)線電源間進(jìn)行電壓互感器間二次側(cè)三相電壓同相位測量比較，以核定一次側(cè)母線或進(jìn)線電源間一次接線是否同相位，以確保變電站一、二次系統(tǒng)對應(yīng)三相電壓的相序、相位一致且幅值相同，避免在不同母線及進(jìn)線電源合并時發(fā)生不同相短路。

變電站二次核相一般分為同電源核相和異電源核相，通常由供電公司變電檢修人員負(fù)責(zé)核相，檢修人員傳統(tǒng)的核相方法為：檢修人員使用萬用表對新送電電源或母線的電壓互感器二次側(cè)電壓在接線端子排上的二次電壓進(jìn)行檢測并與參考二次電壓進(jìn)行比較，同相電壓壓差不超過5V，不同相電壓壓差為100V，但上述核相方式屬帶電作業(yè)，風(fēng)險高、難度大，容易造成電壓互感器二次電壓短路，進(jìn)而引起電網(wǎng)事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有變電站二次電壓核相作業(yè)方式風(fēng)險高、難度大，容易造成電壓互感器二次電壓短路，進(jìn)而引起電網(wǎng)事故。

有鑒于此，本發(fā)明提供一種電壓互感器二次電壓核相方法，包括：

獲取每組電壓互感器多個二次電壓信號；

根據(jù)所述二次電壓信號確定所述每組電壓互感器的電壓幅值與相位；

根據(jù)所述每組電壓互感器的電壓幅值與相位，計算任意兩組所述電壓互感器之間的幅值差與相位差；

判斷所述幅值差是否在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)；

當(dāng)所述幅值差在所述預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，判斷所述相位差是否在預(yù)設(shè)相位值內(nèi)；

當(dāng)所述相位差在所述預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，判斷所述兩組電壓互感器中的任意一組是否斷線；

當(dāng)所述兩組電壓互感器均未斷線時，判定所述兩組電壓互感器同相。

優(yōu)選地，所述判斷所述兩組電壓互感器中的任意一組是否斷線，包括：

根據(jù)所述電壓幅值計算電壓互感器的零序電壓；

判斷所述零序電壓是否在預(yù)設(shè)零序電壓值內(nèi)；

當(dāng)所述零序電壓在所述預(yù)設(shè)零序電壓內(nèi)時，判定所述電壓互感器未斷線。

優(yōu)選地，所述判斷所述兩組電壓互感器中的任意一組是否斷線，包括：

根據(jù)所述電壓幅值計算電壓互感器的負(fù)序電壓；

判斷所述負(fù)序電壓是否在預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)；

當(dāng)所述負(fù)序電壓在所述預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)時，判定所述電壓互感器未斷線。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種電壓互感器二次電壓核相裝置，包括：

二次電壓信號獲取單元，用于獲取每組電壓互感器多個二次電壓信號；

電壓幅值與相位確定單元，用于根據(jù)所述二次電壓信號確定所述每組電壓互感器的電壓幅值與相位；

幅值差與相位差計算單元，用于根據(jù)所述每組電壓互感器的電壓幅值與相位，計算任意兩組所述電壓互感器之間的幅值差與相位差；

第一判斷單元，用于判斷所述幅值差是否在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)；

第二判斷單元，用于當(dāng)所述幅值差在所述預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，判斷所述相位差是否在預(yù)設(shè)相位值內(nèi)；

第三判斷單元，用于當(dāng)所述相位差在所述預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，判斷所述兩組電壓互感器中的任意一組是否斷線；

判定單元，用于當(dāng)所述兩組電壓互感器均未斷線時，判定所述兩組電壓互感器同相。

優(yōu)選地，所述第三判斷單元，包括：

零序電壓計算子單元，用于根據(jù)所述電壓幅值計算電壓互感器的零序電壓；

第一判斷子單元，用于判斷所述零序電壓是否在預(yù)設(shè)零序電壓值內(nèi)；

第一判定子單元，用于當(dāng)所述零序電壓在所述預(yù)設(shè)零序電壓內(nèi)時，判定所述電壓互感器未斷線。

優(yōu)選地，所述第三判斷單元，包括：

負(fù)序電壓計算子單元，用于根據(jù)所述電壓幅值計算電壓互感器的負(fù)序電壓；

第二判斷子單元，用于判斷所述負(fù)序電壓是否在預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)；

第二判定子單元，用于當(dāng)所述負(fù)序電壓在所述預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)時，判定所述電壓互感器未斷線。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種電壓互感器二次電壓檢測裝置，包括：

采集單元，用于采集電壓互感器的二次電壓信號；

處理器，用于根據(jù)上述所述的方法判斷所述任意兩組電壓互感器是否同相；

顯示器，用于顯示所述處理器的判斷結(jié)果。

優(yōu)選地，還包括：信號開出單元，與所述處理器連接，用于當(dāng)所述電壓互感器異常時進(jìn)行報警并將異常信息傳輸?shù)阶冸娬颈O(jiān)控系統(tǒng)。

優(yōu)選地，還包括：開關(guān)量輸入單元，與所述處理器連接，用于采集開關(guān)信息。

優(yōu)選地，還包括：

定時器，分別與所述處理器、所述顯示器連接，用于記錄所述處理器的處理時間，所述處理時間通過所述顯示器進(jìn)行顯示。

本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

根據(jù)獲取的電壓互感器多個二次電壓信號，確定電壓幅值與相位以及幅值差與相位差，判斷幅值差是否在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)，當(dāng)幅值差在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，判斷相位差是否在預(yù)設(shè)相位值內(nèi)，當(dāng)相位差在預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，判斷電壓互感器是否斷線，當(dāng)電壓互感器未斷線時，判定電壓互感器三相電壓同相，解決了現(xiàn)有變電站二次電壓核相作業(yè)方式風(fēng)險高、難度大，容易造成電壓互感器二次電壓短路，進(jìn)而引起電網(wǎng)事故的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種電壓互感器二次電壓核相方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種電壓互感器二次電壓核相裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例提供的一種電壓互感器二次電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實施例提供一種電壓互感器二次電壓核相方法，如圖1所示，包括：

S11，獲取每組電壓互感器多個二次電壓信號。每組電壓互感器包含三路電壓，一般變電站內(nèi)包含4組電壓互感器，即可以直接獲取共12路電壓互感器的二次電壓信號，例如對12路電壓互感器的二次電壓信號的當(dāng)前周波采集N個二次電壓信號以及在下一周波采集M個電壓互感器二次電壓信號。

S12，根據(jù)二次電壓信號確定每組電壓互感器的電壓幅值與相位。利用采集的N+M個二次電壓信號計算每組電壓互感器的電壓信號的幅值與相位。

S13，根據(jù)每組電壓互感器的電壓幅值與相位，計算任意兩組所述電壓互感器之間的幅值差與相位差。

S14，判斷幅值差是否在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)，當(dāng)幅值差在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，執(zhí)行步驟S15；當(dāng)幅值差不在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，執(zhí)行步驟S18。

S15，判斷相位差是否在預(yù)設(shè)相位值內(nèi)；當(dāng)相位差在預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，執(zhí)行步驟S16；當(dāng)相位差不在預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，執(zhí)行步驟S18。

S16，判斷兩組電壓互感器中的任意一組是否斷線，當(dāng)電壓互感器未斷線時，執(zhí)行步驟S17；當(dāng)電壓互感器斷線時，執(zhí)行步驟S19；

S17，判定兩組電壓互感器同相。

具體地，對12路電壓互感器的二次電壓信號的當(dāng)前周波采集24個二次電壓信號以及在下一周波采集1個電壓互感器二次電壓信號，利用采集的25個二次電壓信號計算出12路電壓信號的幅值與相位，計算出的電壓信號的幅值為U_1A與θ_1A、U_1B與θ_1B、U_1C與θ_1C、U_2A與θ_2A、U_2B與θ_2B、U_2C與θ_2C、U_3A與θ_3A、U_3B與θ_3B、U_3C與θ_3C、U_4A與θ_4A、U_4B與θ_4B、U_4C與θ_4C，例如當(dāng)計算第一組電壓互感器與第二組電壓互感器的電壓的幅值差U_1A-U_2A、U_1B-U_2B、U_1C-U_2C不超過設(shè)定值7V時且計算出的第一組電壓互感器與第二組電壓互感器相位差θ_1A-θ_2A、θ_1B-θ_2B、θ_1C-θ_2C不超過設(shè)定值5°，且第一組電壓互感器與第二組電壓互感器均未斷線，則判斷為第一、二組電壓同相，同理可判斷出其他組電壓互感器之間的同相或異相；其中電壓幅值可由下式(1)得到與相位的計算可由下式(2)獲得：

其中，

其中，X為電壓幅值；a為電壓向量的實部；b為電壓向量的虛部；θ為電壓相位角；x_k為第k點采樣值；x₀、x_N為首、末點采樣值；N為采集個數(shù)。

作為一種可選的實施方式，步驟S16中判斷電壓互感器是否斷線，具體包括以下步驟：

S161，根據(jù)電壓幅值計算電壓互感器的零序電壓；

S162，判斷零序電壓是否在預(yù)設(shè)零序電壓值內(nèi)；

S163，當(dāng)零序電壓在預(yù)設(shè)零序電壓內(nèi)時，判定電壓互感器未斷線。當(dāng)零序電壓大于預(yù)設(shè)零序電壓時，則電壓互感器斷線并進(jìn)行電壓互感器異常報警，其中預(yù)設(shè)零序電壓優(yōu)選10V。

其中，零序電壓的計算公式如式(5)所示：

3U₁₀＝(a_1A+a_1B+a_1C)+j(b_1A+b_1B+b_1C) (5)

其中，U₁₀為零序電壓、a_1A為第一組A相電壓向量的實部、a_1B為第一組B相電壓向量的實部、a_1C為第一組C相電壓向量的實部、b_1A為第一組A相電壓向量的虛部、b_1B為第一組B相電壓向量的虛部、b_1C為第一組C相電壓向量的虛部。

作為一種可選的實施方式，步驟S16中判斷電壓互感器是否斷線，具體包括以下步驟：

S161’，根據(jù)電壓幅值計算電壓互感器的負(fù)序電壓；

S162’，判斷負(fù)序電壓是否在預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)；

S163’，當(dāng)負(fù)序電壓在預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)時，判定電壓互感器未斷線。當(dāng)負(fù)序電壓大于預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值時，則電壓互感器斷線并進(jìn)行電壓互感器異常報警，其中預(yù)設(shè)零序電壓優(yōu)選7V。

其中，負(fù)序電壓的計算公式如式(6)所示；

其中，U₁₂為負(fù)序電壓、a_1A為第一組A相電壓向量的實部、a_1B為第一組B相電壓向量的實部、a_1C為第一組C相電壓向量的實部、b_1A為第一組A相電壓向量的虛部、b_1B為第一組B相電壓向量的虛部、b_1C為第一組C相電壓向量的虛部。

本發(fā)明實施例提供的電壓互感器二次電壓核相方法，根據(jù)計算電壓互感器的零序電壓以及負(fù)序電壓，分別與預(yù)設(shè)零序電壓值和預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值進(jìn)行比較，繼而判斷電壓互感器是否斷線，解決了現(xiàn)有變電站二次電壓核相作業(yè)方式風(fēng)險高、難度大，容易造成電壓互感器二次電壓短路，進(jìn)而引起電網(wǎng)事故的問題。

相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種電壓互感器二次電壓核相裝置，如圖2所示，包括：

二次電壓信號獲取單元，用于獲取每組電壓互感器多個二次電壓信號；

電壓幅值與相位確定單元，用于根據(jù)所述二次電壓信號確定所述每組電壓互感器的電壓幅值與相位；

幅值差與相位差計算單元，用于根據(jù)所述每組電壓互感器的電壓幅值與相位，計算任意兩組所述電壓互感器之間的幅值差與相位差；

第一判斷單元，用于判斷所述幅值差是否在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)；

第二判斷單元，用于當(dāng)所述幅值差在所述預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，判斷所述相位差是否在預(yù)設(shè)相位值內(nèi)；

第三判斷單元，用于當(dāng)所述相位差在所述預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，判斷所述兩組電壓互感器中的任意一組是否斷線；

判定單元，用于當(dāng)所述兩組電壓互感器均未斷線時，判定所述兩組電壓互感器同相。

優(yōu)選地，第三判斷單元26，包括：

零序電壓計算子單元，用于根據(jù)電壓幅值計算電壓互感器的零序電壓；

第一判斷子單元，用于判斷零序電壓是否在預(yù)設(shè)零序電壓值內(nèi)；

第一判定子單元，用于當(dāng)零序電壓在預(yù)設(shè)零序電壓內(nèi)時，判定電壓互感器未斷線。

優(yōu)選地，第三判斷單元26，包括：

負(fù)序電壓計算子單元，用于根據(jù)電壓幅值計算電壓互感器的負(fù)序電壓；

第二判斷子單元，用于判斷負(fù)序電壓是否在預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)；

第二判定子單元，用于當(dāng)負(fù)序電壓在預(yù)設(shè)負(fù)序電壓值內(nèi)時，判定電壓互感器未斷線。

本發(fā)明實施例提供的電壓互感器二次電壓核相裝置，根據(jù)二次電壓信號獲取單元獲取的電壓互感器多個二次電壓信號，確定電壓幅值與相位以及幅值差與相位差，判斷幅值差是否在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)，當(dāng)幅值差在預(yù)設(shè)電壓值內(nèi)時，判斷相位差是否在預(yù)設(shè)相位值內(nèi)，當(dāng)相位差在預(yù)設(shè)相位內(nèi)時，判斷電壓互感器是否斷線，當(dāng)電壓互感器未斷線時，判定電壓互感器三相電壓同相，解決了現(xiàn)有變電站二次電壓核相作業(yè)方式風(fēng)險高、難度大，容易造成電壓互感器二次電壓短路，進(jìn)而引起電網(wǎng)事故的問題。

相應(yīng)地，本發(fā)明另一實施例還提供一種電壓互感器二次電壓檢測裝置，如圖3所示，包括：

采集單元31，用于采集電壓互感器的二次電壓信號。將采集的二次電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，將二次電壓信號模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳輸?shù)教幚砥鳌?/p>

處理器32，用于根據(jù)上述所述的方法判斷任意兩組電壓互感器是否同相。通過處理器向采集單元發(fā)送采集命令，并根據(jù)采集單元采集的二次電壓信號，自動檢測各組電壓互感器的運行狀態(tài)，自動計算并校對出各組電壓互感器二次電壓的幅值以及相序，根據(jù)電壓互感器的二次電壓幅值與相序以及通過計算電壓互感器的零序電壓與負(fù)序電壓，繼而判斷各組電壓互感的三相電壓是否同相，其中處理器中還可以設(shè)置存儲器，用于存儲采集與處理后的電壓互感器的電壓信息。

顯示器33，用于顯示處理器的判斷結(jié)果。其中顯示器與鍵盤連接，顯示器顯示各路電壓采集信息以及各路電壓幅值、各路零序電壓、負(fù)序電壓以及當(dāng)電壓互感器斷線時的報警信息，用戶可以根據(jù)鍵盤輸入查看指令改變顯示器的顯示信息或通過鍵盤輸入裝置時間等信息。

優(yōu)選地，還包括：信號開出單元，與處理器連接，用于當(dāng)電壓互感器異常時進(jìn)行報警并將異常信息傳輸?shù)阶冸娬颈O(jiān)控系統(tǒng)。其中信號開出單元還包括光電隔離器，將經(jīng)過光電隔離器的電壓互感器的斷線等信號以繼電器接點的方式輸出值變電站監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)接收到故障報警信號后，根據(jù)該故障信號進(jìn)行故障處理。

優(yōu)選地，還包括：開關(guān)量輸入單元，與處理器連接，用于采集開關(guān)信息。通過開關(guān)量輸入單元實時獲取開關(guān)信息判斷開關(guān)的開/斷狀態(tài)，例如可以通過采集開關(guān)處的電壓信號，通過電壓信號判斷出開關(guān)的通斷狀態(tài)，并將開關(guān)的通斷狀態(tài)傳輸?shù)教幚砥?，?dāng)開關(guān)錯誤斷開時，處理器控制信號開出單元進(jìn)行故障報警，或者通過顯示器顯示出故障的開關(guān)信息，例如開關(guān)的位置以及故障時間等等；同時開關(guān)量輸入單元還可以具有復(fù)位及置檢修功能。

優(yōu)選地，還包括：定時器，分別與處理器、顯示器連接，用于記錄處理器的處理時間，處理時間通過所述顯示器進(jìn)行顯示。

本發(fā)明另一實施例提供的電壓互感器二次電壓檢測裝置，根據(jù)采集單元采集電壓互感器的二次電壓信號，處理器根據(jù)電壓互感器二次電壓核相方法判斷電壓互感器的三相電壓是否同相，繼而顯示器顯示處理器的判斷結(jié)果，解決了現(xiàn)有變電站二次電壓核相作業(yè)方式風(fēng)險高、難度大，容易造成電壓互感器二次電壓短路，進(jìn)而引起電網(wǎng)事故的問題。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。