一種基于標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈的電子式電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)計(jì)量設(shè)備校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈的電子 式電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電子式電流互感器作為智能變電站中的關(guān)鍵設(shè)備，得到了 越來越廣泛的應(yīng)用，其穩(wěn)定性及可靠性關(guān)系到智能電網(wǎng)的健康、快速、穩(wěn)健發(fā)展，受到了電 力行業(yè)內(nèi)越來越廣泛的關(guān)注。
[0003] 電子式電流互感器多采用新型傳感器傳變作一次電流信號(hào)，如羅氏線圈、LPCT、磁 光玻璃、保偏光纖等。目前，電子式電流互感器的準(zhǔn)確度校驗(yàn)是W傳統(tǒng)方法為基礎(chǔ)，即化含 鐵巧的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為標(biāo)準(zhǔn)源，采用對(duì)鐵巧繞組抽頭引線的方式滿足不同規(guī)格額 定一次電流的測(cè)量，通過電子式互感器校驗(yàn)儀內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將其輸出的模擬信號(hào) 裝換為數(shù)字信號(hào)，再與被測(cè)電子式互感器的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，得出誤差及相差數(shù)據(jù)。該種 采用鐵巧式標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的校驗(yàn)方式存在鐵磁諧振及鐵磁飽和缺陷、增容困難、二次接 線繁瑣W及二次開路高壓危險(xiǎn)等問題。
[0004] 隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)度，采用先進(jìn)的工藝方法及多層屏蔽技術(shù)，羅氏線圈在小 量程條件下傳變精度即可達(dá)到0. 02級(jí)，因其還具有測(cè)量范圍廣，頻帶響應(yīng)寬等優(yōu)勢(shì)，使基 于羅氏線圈的電子式電流互感器在新一代智能變電站得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而為保證 羅氏線圈精度無損，不易采用抽頭接線方式來實(shí)現(xiàn)羅氏線圈對(duì)不同額定一次電流測(cè)量，那 么就需要通過調(diào)整采集單元內(nèi)部配置，實(shí)現(xiàn)羅氏線圈對(duì)不同額定一次電流的測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈的電子式電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)，W滿 足采用標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈對(duì)不同額定一次電流進(jìn)行測(cè)量時(shí)的精度及穩(wěn)定性的要求。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈的電子 式電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)，包括穿過升流器的一次導(dǎo)體，一次導(dǎo)體上穿設(shè)有用于采集檢測(cè)其 電流的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被測(cè)電子式電流互感器，所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器為由標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈 和雙重配置可調(diào)采集單元構(gòu)成的羅氏線圈標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，羅氏線圈標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被 測(cè)電子式電流互感器的信號(hào)輸出端通過計(jì)量用合并單元與模/數(shù)雙標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接入型電子 互感器校驗(yàn)儀連接；所述雙重配置可調(diào)采集單元用于將標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈輸出的模擬電壓信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行雙重配置后輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)；該雙重配置可調(diào)采集單元的配置過 程包括如下步驟：
[0007] (1)利用待配置的電流互感器采集單元測(cè)量不同檔位額定一次電流的標(biāo)準(zhǔn)值Ix， 得到與其成函數(shù)關(guān)系的數(shù)字量f (I)x，再根據(jù)公式f (I)x ? K。? Ky= E使該采集單元輸出數(shù) 字信號(hào)額定值E，其中，K。為第一級(jí)配置系數(shù)，Kx為與不同檔位額定一次電流相對(duì)應(yīng)的第二 級(jí)配置系數(shù)，X表示不同的檔位；
[000引 （2)根據(jù)該電流互感器所應(yīng)用的場(chǎng)合，將對(duì)應(yīng)的K。和Kx作為固定參數(shù)配置到該互 感器中。
[0009] 第一級(jí)配置系數(shù)K。通過精度校準(zhǔn)方法得出。
[0010] 將根據(jù)公式f (I) ? K。? Kx= E得到的各檔位對(duì)應(yīng)的第二級(jí)配置系數(shù)Kx存儲(chǔ)于工 控機(jī)中，在對(duì)不同檔位的額定一次電流進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由工控機(jī)通過光電轉(zhuǎn)換單元固化到對(duì) 應(yīng)采集單元中。
[0011] 所述雙重配置可調(diào)采集單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)為異步FT3或曼碼格式的數(shù)字 信號(hào)。
[0012] 所述計(jì)量用合并單元用于將雙重配置可調(diào)采集單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為 符合IEC61850-9-2-LE通信規(guī)約的數(shù)字量后輸出到電子互感器校驗(yàn)儀中。
[0013] 所述電子互感器校驗(yàn)儀的標(biāo)準(zhǔn)源輸入端具有模擬信號(hào)及數(shù)字信號(hào)兩路接口，W滿 足接入數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的需求。
[0014] 本發(fā)明基于標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈的電子式電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)W標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈作為標(biāo) 準(zhǔn)源，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出直接實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，在電子式互感器校驗(yàn)儀部分無需額外設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換 模塊，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)一次電流信號(hào)的誤差及相差數(shù)據(jù)的測(cè)量。線圈內(nèi)部無鐵巧，不受鐵磁諧振 及磁飽和效應(yīng)影響，動(dòng)態(tài)寬，測(cè)量范圍廣，既能滿足一次電流小量程條件下的高精度校驗(yàn)， 又可滿足對(duì)大電流的測(cè)量校驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)幾安培至數(shù)十萬安培的電流測(cè)量；采用多層屏蔽 處理技術(shù)，使其具有傳變精度高、抗外磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且在二次側(cè)無開路高壓的危 險(xiǎn)隱患，提高計(jì)量工作的安全性；信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，符合智能電網(wǎng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備 信息化及智能化的要求。
[001引另外，由于標(biāo)準(zhǔn)電流互感器要求必須精度高、穩(wěn)定性好，由于采集單元的電子回路 包括了濾波、差分、積分、A/D采樣等多個(gè)部分，電子回路硬件部分不如傳統(tǒng)抽頭式鐵巧標(biāo)準(zhǔn) 互感器穩(wěn)定好，相對(duì)易發(fā)生故障等問題，一旦電子回路出現(xiàn)故障就必須更換，更換后就需要 對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)電流互感器重新進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)配置系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如果不重新進(jìn)行標(biāo)定，就會(huì)影響 該標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的精度。本發(fā)明采用數(shù)字信號(hào)處理完成標(biāo)準(zhǔn)電流互感器不同規(guī)格額定一 次電流測(cè)量的功能，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電流互感器采集單元的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙重配置可保證不同規(guī)格 額定一次電流測(cè)量的高精度，同時(shí)在出現(xiàn)問題時(shí)可W在保證精度要求下更換采集單元的電 子回路，只需調(diào)整與更換后的采集單元相適應(yīng)的精度配置系數(shù)K。即可，不必重復(fù)測(cè)算不同 規(guī)格的檔位系數(shù)Ky，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)校準(zhǔn)，使用較為方便。
[0016] 本發(fā)明的雙重配置方式相對(duì)一個(gè)配置系數(shù)而言的優(yōu)點(diǎn)在于：由于不同的電子回路 自身器件存在誤差，一級(jí)配置系數(shù)K。可保證不同的電子回路在處理相同的模擬信號(hào)時(shí)能夠 得出一個(gè)恒定的數(shù)字信號(hào)，即保證不同電子回路的一致性，適用于批量生產(chǎn)，W及在故障時(shí) 更換電子回路后無需更改二級(jí)配置系數(shù)Ky，自適應(yīng)校準(zhǔn)；二級(jí)配置系數(shù)Ky實(shí)現(xiàn)了不同一次 電流的寬范圍測(cè)量，保證不同檔位高精度要求；兩個(gè)配置系數(shù)相比于一個(gè)配置系數(shù)更靈活、 操作性也更強(qiáng)，可滿足作為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的高精度要求。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明電子式電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
[001引圖2為雙重配置系統(tǒng)原理圖；
[0019] 圖3為雙重配置可調(diào)采集單元數(shù)字信號(hào)處理流程圖；
[0020] 圖4為人機(jī)程序界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0022] 如圖1所示為本發(fā)明電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括穿 過升流器的一次導(dǎo)體，一次導(dǎo)體上穿設(shè)有用于采集檢測(cè)其電流的羅氏線圈標(biāo)準(zhǔn)電流互感器 和被測(cè)電子式電流互感器，所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器為由標(biāo)準(zhǔn)羅氏線圈和雙重配置可調(diào)采集單 元構(gòu)成的羅氏線圈標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，羅氏線圈標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被測(cè)電子式電流互感器的 信號(hào)輸出端通過計(jì)量用合并單元與模/數(shù)雙標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接入型電子互感器校驗(yàn)儀連接。該系