基於雙鉗型電流線圈的電子式電流互感器在線校驗系統的製作方法
2023-04-24 14:07:56
專利名稱：基於雙鉗型電流線圈的電子式電流互感器在線校驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，用於對電網中運行的電子式互感器進行不斷電的在線校驗。
背景技術：
互感器在變電站中起著給後續計量、保護及監控設備提供信號的重要作用，其運行的穩定性是尤為重要的。電子式互感器與傳統互感器存在原理性差異，因而不能採用傳統互感器的校驗方法和設備。並且，傳統互感器由於結構相對簡單，技術相對成熟，一般是採用定期停電檢修校驗的方法，期限可能為10年甚至更長。但是，電子式互感器採用了大量的電子元器件或光學器件，穩定性受到一定的限制，不論是從電能計量還是保護的應用考慮，都不能採用傳統互感器的定期校驗的方法，而是在必要的時候應該隨時對其誤差特性進行校驗。由於目前不論是傳統互感器還是電子式互感器的校驗大多都停留在停電狀態下的離線校驗，在帶電狀態下對電子式互感器性能進行監測的有效手段剛剛起步，因此電子式互感器在線校驗系統是亟待研究和開發的新技術。文獻(Tong Yue，Li Hong Bin. An accurate continuous calibration system for high voltage current transformer[J]. Review of Scientific Intrusments，2011， 82(2) 025107-025107-9)研究了一種電子式電流互感器的在線校驗系統，但是存在以下不足1、電流互感器標準通道採用了鉗型空心線圈，但是，鉗型空心線圈的測量精度受安裝位置和氣隙閉合程度的影響很大，由於是帶電安裝，所以，在安裝過程和結果不可控的前提下，空心線圈的測量精度不可控，難以保證標準電流通道的電流測量精度，以至於校驗結果的可信度受到質疑。2、高低壓側間的信號傳輸採用了光纖合成絕緣子，光纖合成絕緣子體積大，重量重，不便於現場安裝。
發明內容本實用新型針對上述電子式電流互感器的在線校驗系統存在的技術缺陷，進行了技術改進，提出一種基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，通過二個鉗型電流線圈的互相校準，從而實現對標準通道電流傳感器安裝是否符合要求的判斷，構成標準電流通道的校驗數據反饋判斷，保證現場操作時的可控，從而實現高精度的電子式電流互感器在線校驗。同時本實用新型採用高低壓側間基於開放頻段無線傳輸數據的技術， 免去笨重的光纖合成絕緣子，大大降低了現場操作的難度。本實用新型的技術方案為基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，包括高壓側標準通道電流互感器、低壓側的接收端和上位機構成的校驗平臺，高壓側標準通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側的接收端相連，低壓側的接收端通過串口信號連接線與上位機相連，低壓側的接收端通過連接導線或光纖與被校驗的電流互感器相連，其特徵在於所述的高壓側標準通道電流互感器由二個鉗型電流線圈、信號採集及發送電路板、電池、屏蔽罩以及外置印刷電路板PCB發送天線構成，信號採集及發送電路板、電池分別固定在屏蔽罩內部，電池為信號採集及發送電路板供電，二個鉗型電流線圈分別通過導線與屏蔽罩內的信號採集及發送電路板連接，外置PCB發送天線鑲嵌在屏蔽罩的PCB板上，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩的中心分別開有通孔，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩串聯安裝於被校驗的電子式電流互感器的同一迴路的一次電流導線上。所述的雙鉗型電流線圈是鐵芯電流線圈、空心電流線圈或鐵芯電流線圈與空心電流線圈的組合線圈，首先在同一電流信號下對雙鉗型電流線圈的兩路輸出進行比對，當兩路輸出的差值小於相應準確度等級規定的誤差限值時，構成標準通道電流傳感器安裝符合要求的判斷，再以安裝符合要求的雙鉗型電流線圈的輸出為參考依據，根據國家標準，對被校驗的電子式電流互感器進行誤差計算及校驗。二個鉗型電流線圈、信號採集及發送電路板、電池均從市場購得。位於低壓側的接收端以無線接收的方式接收高壓側標準通道電流互感器的數字輸出信號並發送到上位機，接收端同時接收低壓側被校驗的電子式電流互感器的數字輸出信號；上位機得到高壓側標準通道電流互感器與高壓側標準通道電流互感器這兩路信號在同一時刻的輸出信號後，分別提取兩路信號的幅值和相位，根據國家標準，計算出兩路信號的比差和相差。接收端和上位機均採用現有設備，高壓側標準通道電流互感器需要串聯安裝於被校驗的電子式電流互感器同一電流迴路的一次電流導線上，而接收端和上位機是放置在低壓控制室等位置，也可以根據需要放置在無線傳輸的有效距離內的任何位置。本實用新型通過二個鉗型電流線圈的互相校準，從而實現對標準通道電流互感器安裝是否符合要求的判斷，構成標準電流通道的校驗數據反饋判斷，保證現場操作時的可控，從而實現高精度的電子式互感器在線校驗。同時本實用新型採用高低壓側間基於開放頻段無線傳輸數據的技術，免去笨重的光纖合成絕緣子，大大降低了現場操作的難度。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型作進一步的描述。如圖1所示，基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，包括高壓側標準通道電流互感器、低壓側的接收端9和上位機11構成的校驗平臺，高壓側標準通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側的接收端9相連，低壓側的接收端9通過串口信號連接線12與上位機11相連，低壓側的接收端9通過連接導線或光纖13與被校驗的電流互感器相連，所述的高壓側標準通道電流互感器由二個鉗型電流線圈(2，3)、信號採集及發送電路板4、電池7、屏蔽罩6以及外置印刷電路板PCB發送天線5構成，信號採集及發送電路板4、 電池7分別固定在屏蔽罩6內部，電池7為信號採集及發送電路板4供電，二個鉗型電流線圈(2，3)分別通過導線8與屏蔽罩6內的信號採集及發送電路板4連接，外置PCB發送天線5鑲嵌在屏蔽罩6的PCB板上，二個鉗型電流線圈(2，3)、屏蔽罩6的中心分別開有通孔 10，二個鉗型電流線圈(2，3)、屏蔽罩6串聯安裝於被校驗的電子式電流互感器的同一迴路的一次電流導線1上。所述的雙鉗型電流線圈是鐵芯電流線圈、空心電流線圈或鐵芯電流線圈與空心電流線圈的組合線圈，首先在同一電流信號下對雙鉗型電流線圈的兩路輸出進行比對，當兩路輸出的差值小於相應準確度等級規定的誤差限值時，構成標準通道電流傳感器安裝符合要求的判斷，再以安裝符合要求的雙鉗型電流線圈的輸出為參考依據，根據國家標準，對被校驗的電子式電流互感器進行誤差計算及校驗。二個鉗型電流線圈、信號採集及發送電路板、電池均從市場購得。本實用新型高壓側標準通道電流互感器通過無線傳輸與接收端9相連，接收端9 經過串口傳輸給上位機11，接收端9同時接收與標準通道電流互感器串聯於同一電流迴路中的被校的電子式電流互感器的數字輸出並發送到上位機11。接收端9和上位機11均採用現有設備，標準通道電流互感器安裝於被校驗電子式電流互感器的同一迴路，接收端可放置在低壓控制室等位置，也可以根據需要放置在無線傳輸的有效距離內的任何位置。如圖1所示，對此實用新型的高壓側部分的具體安裝方式進行說明將開口屏蔽罩、鉗型雙電流線圈套在被校驗電子式電流互感器的同一迴路，並將其固定好；將屏蔽罩上有PCB天線的一面朝向較為開闊以及低壓側的接收端所處的方向。被校驗的電子式電流互感器的輸出信號連接到接收端。接收端再將標準通道電流互感器及被校驗的電子式電流互感器的輸出信號連接傳輸到上位機。安裝完畢後，首先對傳輸至上位機的同一電流信號下雙鉗型電流線圈的兩路輸出進行比對，當兩路輸出的差值小於相應準確度等級規定的誤差限值時，可認為標準通道電流傳感器安裝符合要求，再以安裝符合要求的雙鉗型電流線圈的輸出為參考依據，根據國家標準，對被校驗的電流互感器進行誤差計算及校驗。如果雙鉗型電流線圈兩路輸出差值大於相應準確度等級規定的誤差限值時，則認為安裝不符合要求，需要調整鉗型電流線圈的安裝位置，重新固定後再重複上述判斷過程，直至雙鉗型電流線圈兩路輸出差值小於相應準確度等級規定的誤差限值。
權利要求1.基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，包括高壓側標準通道電流互感器、低壓側的接收端和上位機構成的校驗平臺，高壓側標準通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側的接收端相連，低壓側的接收端通過串口信號連接線與上位機相連，低壓側的接收端通過連接導線或光纖與被校驗的電子式電流互感器相連，其特徵在於所述的高壓側標準通道電流互感器由二個鉗型電流線圈、信號採集及發送電路板、電池、屏蔽罩以及外置印刷電路板PCB發送天線構成，信號採集及發送電路板、電池分別固定在屏蔽罩內部， 電池為信號採集及發送電路板供電，二個鉗型電流線圈分別通過導線與屏蔽罩內的信號採集及發送電路板連接，外置PCB發送天線鑲嵌在屏蔽罩的PCB板上，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩的中心分別開有通孔，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩串聯安裝於被校驗的電子式電流互感器的同一迴路的一次電流導線上。
2.根據權利要求1所述的基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，其特徵在於所述的雙鉗型電流線圈是鐵芯電流線圈、空心電流線圈或鐵芯電流線圈與空心電流線圈的組合線圈。
專利摘要本實用新型涉及基於雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統，包括高壓側標準通道電流互感器、低壓側的接收端和上位機構成的校驗平臺，高壓側標準通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側的接收端相連，低壓側的接收端通過串口信號連接線與上位機相連，低壓側的接收端通過連接導線或光纖與被校驗的電子式電流互感器相連。本實用新型通過二個鉗型電流線圈的互相校準，從而實現對標準通道電流傳感器安裝是否符合要求的判斷，構成標準電流通道的校驗數據反饋判斷，保證現場操作時的可控，從而實現高精度的電子式互感器在線校驗。同時本實用新型採用高低壓側間基於開放頻段無線傳輸數據技術，免去笨重的光纖合成絕緣子，大大降低了現場操作的難度。
文檔編號G08C17/02GK202256656SQ20112035115
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者張秋雁, 李鵬程, 桂專, 歐家祥, 竇峭奇, 肖監 申請人:武漢格藍若光電互感器有限公司, 貴州電力試驗研究院