手持式電流互感器伏安特性測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種手持式電流互感器伏安特性測試儀，包括12V鋰電池組B1、直流空氣開關(guān)K1、逆變模塊M1、自耦調(diào)壓變壓器T1、交流電壓表V1、交流電流表A1和交流空氣開關(guān)K2；還包括補償回路、過電流報警回路和振蕩回路，所述補償回路包括補償電容C1，所述補償回路并聯(lián)在自耦調(diào)壓器T1輸出回路中；所述過電流報警回路包括取樣限流電阻R1、整流二極管D1、蜂鳴器H1和濾波電容C3，所述過電流報警回路串聯(lián)在自耦調(diào)壓變壓器T1出口回路中；所述振蕩回路包括限流電阻R2和保護電容C2，所述振蕩回路與被測電流互感器器二次繞組并聯(lián)。本實用新型不需要搭接試驗電源，從電流、電壓表讀數(shù)可快速判斷電流互感器二次繞組級別，操作簡單，效率高。
【專利說明】
手持式電流互感器伏安特性測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電氣交流阻抗測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站電磁式電流互感器伏安特性測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前變電站電流互感器二次繞組級別主要分為計量級0.2級、測量級0.5級和保護級P級，其中計量級和測量級繞組伏安特性拐點電壓遠低于保護級繞組拐點電壓。繼電保護裝置必須選取保護級的電流互感器二次繞組，如果所選取電流互感器二次繞組準確級錯誤，如保護裝置取用計量級或測量級繞組，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電流互感器鐵芯飽和，二次電流波形失真，不能有效反應(yīng)系統(tǒng)故障電流，將會導致保護裝置拒動或者誤動作，影響電網(wǎng)安全。對電流回路所選取電流互感器二次繞組的正確判斷，是現(xiàn)場驗收時重要內(nèi)容。使用傳統(tǒng)的互感器特性測試儀測試，需要搭接試驗電源及相關(guān)接線，測試耗時長，且儀器笨重，使用起來不方便，工作效率很低。因此研制一種重量輕、方便攜帶、能夠快速判斷電流回路所選取電流互感器二次繞組準確級別的測試儀器，實現(xiàn)電流互感器伏安特性測試過程中，不需要搭接試驗電源，提高驗收工作效率，顯得非常有必要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決技術(shù)問題是，克服以上所述問題，提供一種重量輕、方便攜帶、能夠快速判斷電流互感器二次繞組準確級別的測試儀器，以提高工作效率。
[0004]為了解決以上所述技術(shù)問題，本實用新型所述手持式電流互感器伏安特性測試儀，包括12 V鋰電池組B1、直流空氣開關(guān)Kl、逆變模塊M1、自耦調(diào)壓變壓器Tl、交流電壓表V1、交流電流表Al和交流空氣開關(guān)K2;所述測試儀還包括補償回路、過電流報警回路和振蕩回路，所述補償回路包括補償電容Cl，所述補償回路并聯(lián)在自耦調(diào)壓器Tl輸出回路中；所述過電流報警回路包括取樣限流電阻R1、整流二極管D1、蜂鳴器Hl和濾波電容C3，所述過電流報警回路串聯(lián)在自耦調(diào)壓變壓器Tl出口回路中；所述振蕩回路包括限流電阻R2和保護電容C2，所述振蕩回路與被測電流互感器二次繞組并聯(lián)。
[0005]本實用新型的工作原理:12 V鋰電池組BI經(jīng)輸出至逆變模塊MI，輸出2 20 V交流電壓，經(jīng)自耦調(diào)壓變壓器Tl接至被測試設(shè)備LI，讀取交流電流表Al和交流電壓表Vl讀數(shù)，根據(jù)拐點電壓曲線原理圖即可判斷電流互感器二次繞組(即被測試設(shè)備LI)為保護級別。
[0006]本實用新型增加補償回路，當被測試電流互感器器二次繞組飽和時，產(chǎn)生較大感性電流，由于補償電容器Cl的存在可以補償鐵芯飽和時回路較大的感性電流和高次諧波電流，有效減小逆變模塊Ml輸出電流，降低能耗。
[0007]本實用新型增加過電流報警回路，提醒測試人員，被測電流互感器二次繞組飽和或者異常，防止自耦調(diào)壓變壓器公共繞組長時間過載，同時取樣限流電阻Rl的存在可以有效減小短路電流。
[0008]本實用新型還增加了RLC振蕩電路，電流互感器二次繞組(即被測設(shè)備)自身電感、限流電阻R2和保護電容器C2構(gòu)成，防止測試過程中交流空氣開關(guān)K2斷開后，電流互感器互感器鐵芯出現(xiàn)剩磁以及回路高電壓的產(chǎn)生。
[0009]本實用新型的有益效果:本實用新型使用的是鋰電池組BI，經(jīng)逆變器輸出，得到220V交流電，電源內(nèi)置在儀器內(nèi)部，使用過程中不需要再搭接試驗電源，省時省力；只需調(diào)節(jié)Tl輸出電壓，觀察電流、電壓表讀數(shù)，即可以快速判斷電流互感器二次繞組級別，操作簡單，提高工作效率;本實用新型整體重量輕巧、攜帶方便。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的電路原理圖；
[0011 ]圖2為本實用新型所述補償回路圖；
[0012]圖3為本實用新型所述過電流報警回路圖；
[0013]圖4為本實用新型所述振蕩回路圖；
[0014]圖5為計量、測量和保護繞組拐點電壓曲線特征圖；
[0015]圖6為本實用新型用于測試的原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017]本實用新型所述手持式電流互感器伏安特性測試儀，包括12V鋰電池組B1、直流空氣開關(guān)Kl、逆變模塊Ml、自耦調(diào)壓變壓器Tl、交流電壓表Vl、交流電流表Al和交流空氣開關(guān)Κ2;所述測試儀還包括補償回路、過電流報警回路和振蕩回路，所述補償回路包括補償電容Cl，所述補償回路并聯(lián)在自耦調(diào)壓器Tl輸出回路中；所述過電流報警回路包括取樣限流電阻R1、整流二極管D1、蜂鳴器Hl和濾波電容C3，所述過電流報警回路串聯(lián)在自耦調(diào)壓變壓器Tl出口回路中；所述振蕩回路包括限流電阻R2和保護電容C2，所述振蕩回路與被測電流互感器二次繞組并聯(lián)。
[0018]實施例:本實用新型相關(guān)部件的參數(shù)為
[0019]12V10Ah磷酸鐵鋰電池組B1:組成3.2V 1Ah磷酸鐵鋰電池4個，同時配備4個3.2V4A專用充電器，重量Ikg;
[0020]直流空氣開關(guān)Kl:單極10A;
[0021]逆變模塊Ml:輸入10V-15V，輸出220V 50Hz純正弦波，具備自動穩(wěn)壓、蓄電池組輸入過壓和欠壓保護、輸出過載和短路保護功能，重量0.7kg;
[0022]自耦調(diào)壓變壓器Tl:容量0.2kva，調(diào)壓范圍O至400V，重量3kg ；
[0023]限流取樣電阻Rl:1.5歐母；
[0024]補償電容Cl:3.5uF，450V;
[0025]限流電阻R2:200歐母；
[0026]保護電容C2:2.5uF，450V;
[0027]交流空氣開關(guān)K2:單極3A;
[0028]數(shù)字交流電壓表V1:量程0-400V;
[0029]數(shù)字交流電流表Al:量程0-5A;
[0030]蜂鳴器Hl:工作電壓3V-24V;
[0031]濾波電容C2:220uF，25V;
[0032]整流二極管D1:1N4007。
[0033]將各部件按照電路圖(見圖1)連接組裝，所得測試儀達到:工作時間4小時以上，輸出電壓O?400V，儀器重量6kg以下，測試拐點電壓380V以下電流互感器二次繞組(所述拐點電壓，當所加電壓大于拐點電壓后，電壓增加幅度很小的時候，電流急劇增加很大;本實用新型的輸出電壓范圍:0?400V，當拐點電壓大于380V，僅有20V可增加的裕度，數(shù)據(jù)量不足，不能對拐點進行有效的判斷，見圖5)，配備220V市電接入接口，工作環(huán)境為-10?55°C。
[0034]過電流報警回路的工作原理:電流穿越取樣限流電阻Rl產(chǎn)生電壓，經(jīng)二極管Dl整流，得到直流電壓驅(qū)動，工作電壓3V-24的蜂鳴器Hl，發(fā)出告警聲，C3作為濾波電容。當流經(jīng)取樣限流電阻RI的電流達到2倍TI的額定電路1.8A時，產(chǎn)生的交流電壓峰值3.78V，減去整流二極管Dl的固定壓降0.7V的，蜂鳴器Hl兩端電壓達到3.08V，蜂鳴器Hl發(fā)出聲音，并且隨著電壓的增加，告警聲音越大(見圖3)。
[0035]本實用新型除了可以用于測試電流互感器二次繞組伏安特性外，還可用于對電流互感器鐵芯退磁、測試回路交流阻抗等。使用方法分別如下:
[0036]1、測試電流互感器二次繞組伏安特性的步驟:
[0037](I)儀器接地粧接地；
[0038](2)儀器輸出線接至被測電流互感器二次繞組；
[0039](3)合上逆變模塊Ml輸入直流空氣開關(guān)Kl(如果采用市電輸入，則將逆變模塊Ml輸出插頭從調(diào)壓器輸入接口拔出，如圖1，連接處介于逆變模塊Ml和自耦調(diào)壓變壓器Tl之間，插入市電插頭即可)，觀察交流電壓表Vl數(shù)值，讀數(shù)不為0V，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器Tl，使電壓表讀數(shù)為0V;
[0040](4)合上調(diào)壓器輸出空氣開關(guān)K2，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器Tl，緩慢增加輸出電壓，觀察電壓表Vl和電流表Al讀數(shù)；
[0041](5)試驗結(jié)束(如曲線原理圖，鐵芯飽和后，增加電壓，電流急劇增加時)，記錄數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開交流空氣開關(guān)K2，拆除接線；
[0042](6)數(shù)據(jù)判斷，同一只電流互感器，同樣變比的二次繞組，計量繞組和測量繞組拐點電壓遠低于保護繞組拐點電壓，如2000/5的變比，測量繞組拐點電壓僅為35V，而保護繞組拐點電壓為IlOV以上，通過此特性可以有效判斷電流互感器的繞組級別。
[0043]2、對電流互感器鐵芯退磁(使用過程中可能在大負荷下切斷過電源以及發(fā)生過二次繞組開路的現(xiàn)象，這些因素都會在電流互感器的鐵芯中造成剩磁，使電流互感器增加附加誤差，對電流互感器的性能造成影響，所以在檢定或投入使用前，電流互感器需要進行退磁試驗):
[0044](1)-(3)同測試電流互感器二次繞組；
[0045](4)合上調(diào)壓器輸出空氣開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，緩慢增加輸出電壓，觀察電流表Al讀數(shù)，判斷鐵芯是否飽和(根據(jù)圖5曲線原理進行判斷)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，緩慢減少輸出電壓直至歸零，斷開交流空氣開關(guān)K2，拆除接線。
[0046]3、測試回路交流阻抗步驟(該儀器的附加功能，比如一根100米的電纜，要知道它的阻抗，就需要加入電壓觀察電流值的大小，使用歐母定理U/i得到它的值，用來核算電路是否符合要求):
[0047](I)-( 3)同測試電流互感器二次繞組；
[0048](4)合上調(diào)壓器輸出空氣開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，緩慢增加輸出電壓，觀察電壓表V1、電流表Al讀數(shù)，使用歐母定理計算回路阻抗；
[0049](5)試驗結(jié)束，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開交流空氣開關(guān)K2。
[0050]使用注意事項:測試過程中，調(diào)壓器輸出電壓沒有降低至0V，禁止分合交流空氣開關(guān)K2;互感器鐵芯出現(xiàn)飽和或者交流阻抗小，調(diào)壓器輸出電流過大時，過流報警回路報警，應(yīng)采取措施減少測試時間，降低調(diào)壓器輸出電壓，避免調(diào)壓器公共繞組長時間過載。
【主權(quán)項】
1.一種手持式電流互感器伏安特性測試儀，其特征在于，所述測試儀包括12V鋰電池組B1、直流空氣開關(guān)Kl、逆變模塊Ml、自耦調(diào)壓變壓器Tl、交流電壓表Vl、交流電流表Al、交流空氣開關(guān)K2;所述測試儀還包括補償回路、過電流報警回路和振蕩回路，所述補償回路包括補償電容Cl，所述補償回路并聯(lián)在自耦調(diào)壓器Tl輸出回路中；所述過電流報警回路包括取樣限流電阻R1、整流二極管D1、蜂鳴器Hl和濾波電容C3，所述過電流報警回路串聯(lián)在自耦調(diào)壓變壓器Tl出口回路中；所述振蕩回路包括限流電阻R2和保護電容C2，所述振蕩回路與被測電流互感器二次繞組并聯(lián)。
【文檔編號】G01R35/02GK205643677SQ201620171272
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】張明冠, 張元龍, 陳源東, 李福 , 彭少丹, 徐吉用, 龔輝, 姚曉磊, 甘鑫, 徐汛, 梁倩, 劉云濤, 時雨, 邰世福, 蘇嘉力, 沈立源
【申請人】云南電網(wǎng)有限責任公司紅河供電局