一種交流分壓器自動校驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電力系統(tǒng)高壓計量設(shè)備的自動化校驗技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種交流 分壓器自動校驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 交流分壓器等高壓計量設(shè)備在進(jìn)行計量校驗時需要將其讀數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)計量設(shè)備 進(jìn)行對比，因此在校驗過程中需要對被檢測高壓計量設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)高壓計量設(shè)備輸入最高至 額定電壓的高壓，此時所需要的電源容量非常大，通常只能使用市電加調(diào)壓變或者逆變電 源作為中頻升壓變壓器的輸入電源進(jìn)行升壓。市電的波動較大且波形畸變率可能會比較 高，頻率存在一定的波動，這樣就造成了在進(jìn)行校驗時標(biāo)準(zhǔn)計量設(shè)備的讀數(shù)也會一直跳動， 且因為頻率和波形畸變率的影響，作為參考的標(biāo)準(zhǔn)計量設(shè)備也存在一定的誤差，且市電加 調(diào)壓變壓器只能針對50Hz的工頻分壓器進(jìn)行校驗;而使用逆變電源作為中頻升壓變壓器的 供電電源時，通常輸出波形的畸變率較高，且存在大量的高頻干擾分量，其中高頻干擾會嚴(yán) 重影響分壓器的讀數(shù)使被檢測交流分壓器的讀數(shù)產(chǎn)生波動和零位漂移。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型提供一種交流分壓器自動校驗裝置，可實 現(xiàn)校驗過程自動升壓降壓及穩(wěn)壓，校驗頻率從30Hz~300Hz，校驗時輸出電壓非常穩(wěn)定且諧 波含量極低，整個升壓過程中頻率和波形畸變率非常小，從而可以避免頻率變化造成對阻 容性分壓器的讀數(shù)變化，整個檢測和校驗過程全自動，可以避免手動調(diào)壓或者機械調(diào)壓過 程操作失誤。
[0004] -種交流分壓器自動校驗裝置，包括依次連接的工控機系統(tǒng)、寬頻高穩(wěn)電源、中頻 升壓變壓器、標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器，標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器用于與待檢交流分壓器并聯(lián)連接；
[0005] 所述工控機系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電壓檢測點，發(fā)出控制信號控制寬頻高穩(wěn) 電源輸出電壓的頻率和幅值，對標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器進(jìn)行電壓采樣，采用反饋自動控制調(diào)節(jié)標(biāo) 準(zhǔn)寬頻分壓器高壓端的電壓與目標(biāo)設(shè)定電壓的誤差，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器高壓端的電壓達(dá)到 預(yù)先設(shè)定的電壓檢測點時自動停止升壓；
[0006] 所述寬頻高穩(wěn)電源包括控制器、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器、大功率開關(guān)電源、線性功率放大 模塊、輸出濾波器，所述控制器用于接收所述工控機系統(tǒng)發(fā)出的控制信號，將所述控制信號 送入標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦波，所述線性功率放大模塊包括8個并聯(lián)的功率放大模 塊及與每個功率放大模塊輸出端串聯(lián)的隔離變壓器，所述標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)正弦 電壓經(jīng)過8個功率放大模塊放大后成為8組線性功率放大交流電壓信號，然后經(jīng)過隔離變壓 器輸出級聯(lián)產(chǎn)生〇~400V的交流電壓，經(jīng)過輸出濾波器濾波后得到寬頻高穩(wěn)電源的輸出電 壓；
[0007] 所述中頻升壓變壓器用于對寬頻高穩(wěn)電源的輸出電壓升壓后輸出至標(biāo)準(zhǔn)寬頻分 壓器和待檢交流分壓器。
[0008] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述寬頻高穩(wěn)電源還包括大功率開關(guān)電 源，用于通過交流接觸器、斷路器接入市電，產(chǎn)生8組正負(fù)70V的直流電壓分別為線性功率放 大模塊的8個功率放大模塊供電。
[0009] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述寬頻高穩(wěn)電源還包括過流保護電路、 安裝在線性功率放大模塊上的溫度傳感器，輸出濾波器與過流保護電路連接，過流保護電 路中的過檢測信號輸出端和溫度傳感器與控制器連接，當(dāng)過流保護電路檢測到輸出電流過 載或溫度傳感器檢測到溫度過限時，控制器發(fā)送故障保護命令至遠(yuǎn)程工控機系統(tǒng)以切斷線 性功率放大模塊的供電。
[0010] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述工控機系統(tǒng)包括工控機、數(shù)據(jù)采集與 控制電路、設(shè)在交流接觸器上的交流接觸器控制線圈，數(shù)據(jù)采集與控制電路與工控機連接， 交流接觸器控制線圈與數(shù)據(jù)采集與控制電路連接，在收到寬頻高穩(wěn)電源發(fā)出的故障保護命 令后，工控機通過數(shù)據(jù)采集與控制電路控制交流接觸器控制線圈將交流接觸器斷開以切斷 市電供電。
[0011] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述工控機系統(tǒng)還包括與工控機連接的顯 示器，所述數(shù)據(jù)采集與控制電路還用于將接收的標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器高壓端的電壓以及寬頻高 穩(wěn)電源的輸出電流電壓信號，并在顯示器上進(jìn)行顯示。
[0012] 本實用新型的有益效果在于：
[0013] 1、本裝置基于寬頻高穩(wěn)電源連接中頻升壓變壓器進(jìn)行升壓，提供的輸出電壓頻率 范圍為30~300Hz，輸出頻率誤差小于0.01Hz，能實現(xiàn)對寬頻分壓器的不同頻率特性進(jìn)行檢 驗。
[0014] 2、本裝置基于寬頻高穩(wěn)電源連接中頻升壓變壓器進(jìn)行升壓，寬頻高穩(wěn)電源的輸出 電壓基于線性功率放大器進(jìn)行放大，輸出信號的波形畸變率與高頻分量含量極低，從而可 以使驅(qū)動中頻升壓變壓器的交流電壓做到非常穩(wěn)定，輸出正弦波波形畸變率小于1%，輸出 正弦電壓波動和閃變小于〇. 1 %。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型交流分壓器自動校驗裝置的工作原理圖；
[0016]圖2是本實用新型中寬頻尚穩(wěn)電源的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017] 圖3是圖2中線性功率放大模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4是本實用新型中工控機系統(tǒng)的內(nèi)部原理框圖；
[0019] 圖5是本實用新型交流分壓器自動校驗方法的流程示意圖。
[0020] 圖中：1一工控機系統(tǒng)，2-寬頻高穩(wěn)電源，3-中頻升壓變壓器，4一標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓 器，5-待檢交流分壓器，6-數(shù)字電壓表，11 一工控機，12-數(shù)據(jù)采集與控制電路，13-顯示 器，14 一交流接觸器控制線圈，21-控制器，22-標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器，23-大功率開關(guān)電源， 24-線性功率放大模塊，25-輸出濾波器，26-過流保護電路，27-溫度傳感器，241-功率 放大模塊，242-隔離變壓器。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地 描述。
[0022]圖1所示為本實用新型交流分壓器自動校驗裝置的工作原理圖，其用于對待檢交 流分壓器5進(jìn)行校驗，所述交流分壓器自動校驗裝置包括依次連接的工控機系統(tǒng)1、寬頻高 穩(wěn)電源2、中頻升壓變壓器3、標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4、數(shù)字電壓表6,標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4與待檢交流 分壓器5并聯(lián)連接，標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4的低壓臂與工控機系統(tǒng)1連接，用于將標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器 4高壓端的電壓反饋至工控機系統(tǒng)1，數(shù)字電壓表6與待檢交流分壓器5連接，數(shù)字電壓表6用 于顯示待檢交流分壓，5的電壓，試驗人員記錄此電壓值，同時記錄工控機系統(tǒng)1顯示的標(biāo)準(zhǔn) 電壓值，然后對被檢交流分壓器5的電壓校驗評定。
[0023] 所述工控機系統(tǒng)1，用于通過RS232通信口發(fā)出控制信號控制寬頻高穩(wěn)電源2輸出 電壓的頻率和幅值，標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4采集實際輸出高電壓值送入工控機系統(tǒng)1，與設(shè)定的 目標(biāo)電壓進(jìn)行比較后，將差值作為控制信號實現(xiàn)對寬頻穩(wěn)壓電源2的調(diào)節(jié)，使得目標(biāo)電壓和 實際輸出的電壓的誤差最小。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4高壓端的電壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定的檢測點時 自動停止升壓(即停止向?qū)掝l高穩(wěn)電源2發(fā)送控制信號）。
[0024]請進(jìn)一步參考圖2,所述寬頻高穩(wěn)電源2包括控制器21、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器22、大功率 開關(guān)電源23、線性功率放大模塊24、輸出濾波器25、過流保護電路26、溫度傳感器27。
[0025] 所述控制器21(例如高速單片機C8051F020)的其中一個信號輸入端通過RS232通 信口與工控機系統(tǒng)1連接，用于接收工控機系統(tǒng)1發(fā)送的控制信號，所述控制器21的控制信 號端與所述標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器22連接，以將控制信號送入標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器22(例如DCS芯片 AD9851)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦波。
[0026]所述大功率開關(guān)電源23用于通過交流接觸器、斷路器接入市電（即三相工頻交流 電源為其供電），產(chǎn)生8組正負(fù)70V的直流電壓為線性功率放大模塊24供電。所述線性功率放 大模塊24的輸出端與輸出濾波器25、過流保護電路26依次連接，過流保護電路26中的過檢 測信號輸出端和溫度傳感器27與控制器21連接，溫度傳感器27安裝在線性功率放大模塊24 上，其中過檢測信號輸出端用于將檢測的輸出電流信號傳送給控制器21，溫度傳感器27置 于線性功率放大模塊24附近，用于實時監(jiān)測線性功率放大模塊24的溫度，并傳送給控制器 21〇
[0027]所述標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器22在控制器21控制下產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓，然后進(jìn)入線性功率 放大模塊24進(jìn)行放大。請進(jìn)一步參考圖3,所述線性功率放大模塊24包括8個并聯(lián)的功率放 大模塊241及與每個功率放大模塊241輸出端串聯(lián)的隔離變壓器242,所述標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器 22產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓經(jīng)過8個功率放大模塊241放大后成為8組線性功率放大交流電壓信 號，然后經(jīng)過隔離變壓器242輸出級聯(lián)產(chǎn)生0~400V的交流電壓，實現(xiàn)功率的疊加放大與電 壓的疊加輸出，再經(jīng)過輸出濾波器25濾波后得到寬頻高穩(wěn)電源2的輸出電壓。由于隔離變壓 器242的輸出電壓來源于線性功率放大器，所以輸出電壓的波形畸變率極低，輸出電壓信號 的高頻分量含量極低。因此驅(qū)動一中頻升壓變壓器的交流電壓非常穩(wěn)定，整個校驗裝置產(chǎn) 生的高壓值就非常穩(wěn)定。
[0028]寬頻高穩(wěn)電源2的控制器21接收工控機系統(tǒng)1經(jīng)RS232發(fā)送的控制信號，送入標(biāo)準(zhǔn) 信號發(fā)生器22產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦波控制線性功率放大模塊24,從而改變寬頻高穩(wěn)電源2的輸出 電壓頻率和幅值。寬頻高穩(wěn)電源2輸出電壓只由工控機系統(tǒng)1發(fā)出的控制信號決定，不受電 網(wǎng)電壓波動的影響，整個測量過程中控制器21不斷檢測輸出電流的幅值以及線性功率放大 模塊24的溫度，控制器21當(dāng)輸出電流過載或溫度過限時立刻啟動過流保護或溫度檢測保 護，發(fā)送故障保護命令至遠(yuǎn)程工控機系統(tǒng)1以切斷線性功率放大模塊24的供電。整個寬頻高 穩(wěn)電源2的輸出功率不低于20KVA，輸出電壓幅值為0~200V和0~400V兩個檔位。
[0029] 所述中頻升壓變壓器3與標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4連接，標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4的高壓側(cè)的電 壓加至被檢測設(shè)備（即待檢交流分壓器5)，并通過標(biāo)準(zhǔn)寬頻分壓器4實時記錄輸出電壓的波