一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，用于提高運(yùn)行檢修時(shí)電流互感器的誤差曲線測試工作效率和測試精度。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國電網(wǎng)建設(shè)的不斷加強(qiáng)，輸變電容量的不斷增加，電力系統(tǒng)正朝著超高壓、大電流的方向迅猛發(fā)展，從而這也對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高要求。電流互感器作為電力系統(tǒng)的重要器件，廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)領(lǐng)域。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電流互感器將流過保護(hù)元件的故障電流傳達(dá)至繼電保護(hù)裝置，為裝置的正確動(dòng)作提供依據(jù)。故電流互感器輸出結(jié)果的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系著測控裝置及繼電保護(hù)裝置等二次裝置能否正常運(yùn)行。而作為檢測電流互感器輸出結(jié)果準(zhǔn)確性的電流互感器誤差特性曲線就顯得尤為重要。
[0003]目前，大多電力調(diào)試單位和試驗(yàn)部門對電流互感器的誤差特性分析僅僅通過設(shè)備進(jìn)行手工工作得到校驗(yàn)結(jié)果，之后再利用校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，該方法工作量大，加之缺乏科學(xué)有效的分析工具，給誤差特性分析造成巨大困難。與此同時(shí)一些單位考慮利用微機(jī)進(jìn)行測試與繪制電流互感器的誤差特性曲線，以提高工作效率和繪制準(zhǔn)確性。另有一些國內(nèi)外學(xué)者提出利用軟件技術(shù)，采用擬合的方法繪制電流互感器的誤差特性曲線，該方法易于操作，工作量適中，可以達(dá)到相當(dāng)高的擬合精度。但目前尚未見有基于PC技術(shù)的便攜式電流互感器繪制工具在工程中的應(yīng)用研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)對電流互感器的誤差特性分析中，手工測試工作效率低誤差大，以至于不能實(shí)現(xiàn)對誤差曲線高效率高精度繪制的問題。本實(shí)用新型提供一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，用高精度測量卡直接獲取電流信號(hào)，通過PC機(jī)計(jì)算獲得勵(lì)磁伏安特性曲線，大大縮短工作時(shí)間，減小工作量，提高測量精度。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，包括PCI信號(hào)采集卡、電源輸出控制卡、可控電源、PC機(jī)，PCI信號(hào)采集卡的信號(hào)輸入端與電流互感器TA 二次側(cè)相連，PCI信號(hào)采集卡通過PCI接口連接PC機(jī)，電源輸出控制卡與PC機(jī)進(jìn)行通訊連接。電流互感器TA 二次側(cè)通過檔位回路連接可控電源。電源輸出控制卡向PCI信號(hào)采集卡發(fā)出觸發(fā)數(shù)據(jù)讀入的脈沖信號(hào)，PCI信號(hào)采集卡通過多個(gè)IGBT連接可控電源，PCI信號(hào)采集卡用于對可控電源的檔位進(jìn)行選擇。
[0007]所述電源輸出控制卡包括電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、串口通訊模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、I/o接口、PCI接口 ；所述電源模塊，用于給ARM單片機(jī)供電；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制I/O接口的高低電平；所述串口通訊模塊，用于與PCI接口通訊，通過PCI接口插入PC機(jī)；所述I/O接口、電平轉(zhuǎn)換模塊，用于選擇電源檔位以及輸出觸發(fā)脈沖和控制脈沖；通過I/O接口，選擇要進(jìn)行測量的電源的檔位，并提供多路控制信號(hào)脈沖。
[0008]所述可控電源的不同檔位與電流互感器TA 二次側(cè)構(gòu)成不同檔位回路，每一個(gè)檔位回路中接入一個(gè)IGBT，電源輸出控制卡的I/O接口與IGBT相連，通過控制I/O接口的電平，選擇可控電源的檔位，同時(shí)當(dāng)該檔位的IGBT的柵極接收到電源輸出控制卡發(fā)出的觸發(fā)脈沖時(shí)，該檔位回路處于工作狀態(tài)，PCI信號(hào)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，PCI信號(hào)采集卡采集二次側(cè)電流信號(hào)，最后將結(jié)果傳送至PC機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，技術(shù)效果如下:
[0010]1)、采用PCI高精度信號(hào)采集卡實(shí)現(xiàn)了高精度，抗干擾的快速采樣，使采集較為精確，為誤差曲線繪制提供可靠數(shù)據(jù)。
[0011]2)、采用可控電源，通過全控型器件IGBT與電源輸出控制卡的結(jié)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)選擇交流電源檔位，減小工作量。
[0012]3)、PC機(jī)自動(dòng)完成整個(gè)測試實(shí)驗(yàn)，易于操作，工作量小，解決了手工校驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度低的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型裝置的連接示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型裝置的電源輸出控制卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2所示，一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，包括PCI信號(hào)采集卡1，電源輸出控制卡2，可控電源3、PC機(jī)4，所述PCI信號(hào)采集卡I的信號(hào)輸入端與電流互感器TA 二次側(cè)相連，PCI信號(hào)采集卡通過PCI接口連接PC機(jī)，電源輸出控制卡通過PCI接口與PC機(jī)進(jìn)行通訊，電源輸出控制卡向PCI信號(hào)采集卡發(fā)出觸發(fā)數(shù)據(jù)讀入的脈沖信號(hào)，同時(shí)由電源輸出控制卡的I/o接口對可控電源的檔位進(jìn)行選擇，當(dāng)該檔位通路的IGBT柵極接收到控制卡發(fā)出的觸發(fā)脈沖進(jìn)而導(dǎo)通。PC機(jī)根據(jù)PCI信號(hào)采集卡采集出來的電流值，繪制電流互感器誤差曲線。
[0016]可控電源3是一臺(tái)自耦變壓器，不同的抽頭對應(yīng)電源的不同檔位，各檔位與電流互感器TA 二次側(cè)構(gòu)成不同回路，每個(gè)檔位回路中接入一個(gè)IGBT，電源輸出控制卡2的I/O接口與可控電源的IGBT相連，控制I/O接口的電平，選擇電源的檔位。同時(shí)當(dāng)該檔位的IGBT的柵極接收到電源輸出控制卡2發(fā)出的觸發(fā)脈沖時(shí)，該檔位回路處于導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)一步可由PCI信號(hào)采集卡I進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0017]如圖2所示，該電源輸出控制卡2包括電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，串口通訊模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、I/o接口以及PCI接口。電源模塊，用于給ARM單片機(jī)供電。數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制I/O接口的高低電平。串口通訊模塊，用于與PCI接口通訊，通過PCI接口插入PC機(jī)I/O接口和電平轉(zhuǎn)換模塊，用于選擇電源檔位以及輸出觸發(fā)脈沖和控制脈沖。通過I/O 口選擇要進(jìn)行測量的電源的檔位，并提供多路控制信號(hào)脈沖，此時(shí)可控電源3選中的檔位通路上的IGBT接收到柵極觸發(fā)電流，從而使選中的電源檔位進(jìn)行工作。同時(shí)提供一路觸發(fā)脈沖信號(hào)，觸發(fā)PCI信號(hào)采集卡I讀入數(shù)據(jù)功能。
[0018]PCI信號(hào)采集卡I選用型號(hào)PCI—6014，用于采集二次側(cè)電流信號(hào)，該信號(hào)采集卡有10GD的輸入阻抗，保證干擾信號(hào)不會(huì)影響流入的信號(hào)，從而大大提高數(shù)據(jù)精確度，除此之外，該卡可用其他滿足測量要求的采集卡代替，具有可推廣性。
[0019]電源輸出控制卡2是ARM單片機(jī)系統(tǒng)自己開發(fā)的具有輸出脈沖和控制脈沖的PCI卡，運(yùn)行時(shí)插在工控機(jī)的PCI插槽上，提供一路觸發(fā)脈沖信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)采集卡讀入數(shù)據(jù)功能；多組控制信號(hào)脈沖，控制二次側(cè)電源的檔位。
[0020]本實(shí)用新型工作時(shí)，由電源輸出控制卡2的I/O接口的高低電平選擇電源檔位，該檔位的IGBT柵極通過接收控制卡發(fā)出的觸發(fā)脈沖，使該交流電源接入互感器二次側(cè)，同時(shí)電源輸出控制卡2還提供一路觸發(fā)脈沖，觸發(fā)PCI信號(hào)采集卡I讀入電流互感器二次側(cè)電流信號(hào)，之后采集的數(shù)據(jù)被PC機(jī)4接收，PC機(jī)4根據(jù)伏安勵(lì)磁測試數(shù)據(jù)，按照互感器5%和10%誤差曲線定義，直接繪制其曲線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，包括PCI信號(hào)采集卡(I )、電源輸出控制卡(2)、可控電源(3)、PC機(jī)(4)，其特征在于，PCI信號(hào)采集卡(I)的信號(hào)輸入端與電流互感器(TA) 二次側(cè)相連，PCI信號(hào)采集卡(I)通過PCI接口連接PC機(jī)(4)，電源輸出控制卡(2)與PC機(jī)(4)進(jìn)行通訊連接；電流互感器(TA) 二次側(cè)通過檔位回路連接可控電源(3);電源輸出控制卡(2)向PCI信號(hào)采集卡(I)發(fā)出觸發(fā)數(shù)據(jù)讀入的脈沖信號(hào)，PCI信號(hào)采集卡(I)通過多個(gè)IGBT連接可控電源(3)，PCI信號(hào)采集卡(I)用于對可控電源(3)的檔位進(jìn)行選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，其特征在于，所述電源輸出控制卡(2)包括電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、串口通訊模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、I/O接口、PCI 接口 ； 所述電源模塊，用于給ARM單片機(jī)供電； 所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制I/O接口的高低電平； 所述串口通訊模塊，用于與PCI接口通訊，通過PCI接口插入PC機(jī)(4)； 所述I/O接口、電平轉(zhuǎn)換模塊，用于選擇電源檔位以及輸出觸發(fā)脈沖和控制脈沖；通過I/O接口，選擇要進(jìn)行測量的電源的檔位，并提供多路控制信號(hào)脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，其特征在于，所述可控電源(3)的不同檔位與電流互感器(TA) 二次側(cè)構(gòu)成不同檔位回路，每一個(gè)檔位回路中接入一個(gè)IGBT，電源輸出控制卡(2)的I/O接口與IGBT相連，通過控制I/O接口的電平，選擇可控電源(3)的檔位，同時(shí)當(dāng)該檔位的IGBT的柵極接收到電源輸出控制卡(2)發(fā)出的觸發(fā)脈沖時(shí)，該檔位回路處于工作狀態(tài)，PCI信號(hào)采集卡(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，PCI信號(hào)采集卡(I)采集二次側(cè)電流信號(hào)，最后將結(jié)果傳送至PC機(jī)(4)。
【專利摘要】一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，包括PCI信號(hào)采集卡、電源輸出控制卡、可控電源、PC機(jī)，PCI信號(hào)采集卡的信號(hào)輸入端與電流互感器TA二次側(cè)相連，PCI信號(hào)采集卡通過PCI接口連接PC機(jī)，電源輸出控制卡與PC機(jī)進(jìn)行通訊連接。電流互感器TA二次側(cè)通過檔位回路連接可控電源。電源輸出控制卡向PCI信號(hào)采集卡發(fā)出觸發(fā)數(shù)據(jù)讀入的脈沖信號(hào)，PCI信號(hào)采集卡通過多個(gè)IGBT連接可控電源，PCI信號(hào)采集卡用于對可控電源的檔位進(jìn)行選擇。本實(shí)用新型是一種便攜式電流互感器誤差曲線測試裝置，用高精度測量卡直接獲取電流信號(hào)，通過PC機(jī)計(jì)算獲得勵(lì)磁伏安特性曲線，大大縮短工作時(shí)間，減小工作量，提高測量精度。
【IPC分類】G01R35-02
【公開號(hào)】CN204462368
【申請?zhí)枴緾N201520183723
【發(fā)明人】王智爽, 李振興, 吳林娟, 韓秋波, 吳李群, 王欣, 田斌
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月30日