基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置的製作方法

2023-05-22 17:47:36

專利名稱：基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓互感器的現場檢定裝置，尤其是涉及一種電壓互感器的誤 差測量裝置，該裝置通過測量電壓互感器的相關參數，並利用電壓互感器誤差的計算公 式從而獲得電壓互感器的誤差值。
背景技術：
現有的用傳統的測差法測量電壓互感器誤差時必須有高壓測試電源、高壓標準互感 器及二次電壓負載箱，當電壓高於10kV甚至llOkV或220kV時，這些設備就顯得很笨 重，不僅搬動不便，而且測試時稍有不慎就容易發生事故，對電壓互感器的現場測試尤 為困難。為此，尋找能擺脫這些笨重設備，在低壓下能測試其誤差的測試方法成為主要 研究方向。傳統的測差法，僅著眼於互感器的外特性，而並不涉及到互感器的誤差與互 感器的相關參數(實際匝比N1/N2，繞組的內阻抗，繞組的勵磁導納)及二次負載的關 系。要擺脫高壓測試源而獲得互感器的誤差，就必然要著眼於互感器內特性的測試，並 利用互感器誤差計算公式來估算互感器的誤差。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能避開笨重的設備，又能方便地校驗電 壓互感器的誤差的測量裝置。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為 一種基於參數測量的電壓互感 器誤差測量裝置，包括系統控制器和校驗儀，所述的系統控制器的輸出端與所述的校驗 儀的輸入端電連接，它還包括測試信號源、標準互感器、信號切換控制器和變比切換控 制器，所述的測試信號源的輸出端與所述的信號切換控制器的輸入端連接，所述的信號 切換控制器的輸出端與所述的校驗儀的輸入端連接，所述的信號切換控制器分別與所述 的標準互感器和被測互感器相互電連接，所述的系統控制器的輸出端與所述的信號切換控制器的輸入端連接，所述的系統控制器的輸出端與所述的測試信號源的輸入端連接， 所述的系統控制器通過所述的變比切換控制器與所述的標準互感器連接。所述的系統控制器上設置有LCD顯示輸出鍵盤和RS-232輸出接口，所述的LCD 顯示輸出鍵盤和所述的RS-232輸出接口與所述的系統控制器相互連接。所述的測試信號源包括調壓器、升壓/降壓變壓器，交流電源的兩端與調壓器的一次 繞組兩端連接，所述的調壓器的二次繞組的兩端與升壓/降壓變壓器的一次繞組的兩端連 接，所述的升壓/降壓變壓器的二次繞組包括第一二次繞組和第二二次繞組，所述的第二 二次繞組上設置有第一引線、第二引線、第三引線、第三繼電器、第四繼電器和第五繼 電器，所述的第三繼電器的常開靜觸點與第二二次繞組的一端連接，所述的第三繼電器 的常閉靜觸點與第一引線連接，所述的第四繼電器的常閉靜觸點與第三繼電器的動觸點 連接，所述的第四繼電器的常開靜觸點與第二引線連接，所述的第五繼電器的常閉靜觸 點與第四繼電器的動觸點連接，第五繼電器的常開靜觸點與第三引線連接，第五繼電器 的動觸點與測試信號線連接，測試信號線通過第六繼電器與被測互感器的二次繞組的一 端連接，第六繼電器的動觸點與測試信號線連接，第六繼電器的常閉靜觸點與被測互感 器的二次繞組的一端連接，被測互感器的二次繞組的一端通過第七繼電器與校驗儀的a 端連接，第七繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的一端連接，第七繼電器的常開 靜觸點與校驗儀的a端連接，第七繼電器的常閉靜觸點通過第八繼電器與校驗儀的PTx 端連接，第八繼電器的動觸點與校驗儀的PTx端連接，第八繼電器的常開靜觸點與第七 繼電器的常閉靜觸點連接，被測互感器的二次繞組的一端通過第九繼電器與校驗儀的 HV2端連接，第九繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的一端連接，第九繼電器的 常開靜觸點與第八繼電器的常閉靜觸點連接，第九繼電器的常閉靜觸點與校驗儀的HV2 端連接，被測互感器的二次繞組的另一端通過第十繼電器和第i^一繼電器與校驗儀的a 端連接，第十繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的另一端連接，第十繼電器的常 開靜觸點與第十一繼電器的動觸點連接，第十繼電器的常閉靜觸點接地，第十一繼電器 的常閉靜觸點與校驗儀的a端連接，第十一繼電器的常開靜觸點與第十二繼電器的動觸 點連接，第十二繼電器的常開靜觸點與校驗儀的K2端連接，第十二繼電器的常閉靜觸 點與校驗儀的K1端連接，第十三繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的另一端連 接，第十三繼電器的常閉靜觸點與校驗儀的HV1端連接，第十三繼電器的常開靜觸點 與校驗儀的KZ端連接，被測互感器的輔助繞組通過JPS繼電器與固定負載Po連接，升 壓/降壓變壓器的第一二次繞組兩端分別通過第一繼電器和第二繼電器與標準互感器的一次繞組兩端連接，第一繼電器的動觸點和第二繼電器的動觸點分別與標準互感器的一 次繞組的兩端連接，第一繼電器的常閉靜觸點和第二繼電器的常閉靜觸點分別與升壓/ 降壓變壓器的第一二次繞組的兩端連接，第一繼電器的常開靜觸點和第二繼電器的常開 靜觸點相互連接，標準互感器的二次繞組上並列設置有繼電器陣列，繼電器陣列的一端 與標準互感器的二次繞組連接，繼電器陣列的另一端與校驗儀的a端連接，標準互感器的一次繞組的兩端分別與被測互感器的一次繞組的兩端連接。與現有技術相比，本實用新型的優點是採用在低電壓下用傳統的測差法測量電壓互 感器的空載誤差，並測量互感器的相關參數，再利用電壓互感器的誤差計算公式，計算 出電壓互感器在各工作點及不同負載下的誤差，從而可避免高壓測試電源、高壓標準互感器及電壓負載箱。為此本裝置設置了高壓程控交流信號源(500V 1000V)供用傳統 法測互感器在低壓下的空載誤差；設置了低壓程控交流信號源(0 1V, 0 10V, 0 80V， 0 140V)，供測量互感器的二次開路導納、閉路阻抗；設置了直流恆流源，供測 互感器二次繞組的電阻；設置了標準器變比切換矩陣及參數測量切換矩陣，完成測量過 程的自動化。整個裝置可裝在一個機箱內，成可攜式儀器，尤適合於現場使用。


圖l為本實用新型的結構框圖；圖2為本實用新型的測試信號源、信號切換控制器、標準互感器、被測互感器的連 接原理圖；圖3為本實用新型的測試信號源的線路圖；圖4為本實用新型的信號切換控制器將標準互感器的變比切換成與被測互感器相 同變比後的線路圖；圖5為利用本實用新型測量互感器的二次繞組的開路導納的線路圖；圖6為利用本實用新型測量互感器二次繞組的閉路阻抗的線路圖；圖7為利用本實用新型測量輔助繞組加固定負載時主繞組的空載誤差的線路圖；圖8為利用本實用新型測量被測互感器二次繞組的直流電阻的線路圖；具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。一種基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置，包括系統控制器1和校驗儀2，系 統控制器l的輸出端與校驗儀2的輸入端電連接，它還包括測試信號源3、標準互感器 T0、信號切換控制器4和變比切換控制器5，測試信號源3的輸出端與信號切換控制器 4的輸入端連接，信號切換控制器4的輸出端與校驗儀2的輸入端連接，信號切換控制 器4分別與標準互感器To和被測互感器Tx相互電連接，系統控制器l的輸出端與信號 切換控制器4的輸入端連接，系統控制器1的輸出端與測試信號源3的輸入端連接，系 統控制器1通過變比切換控制器5控制標準互感器To變比切換。系統控制器1上設置有LCD顯示輸出鍵盤6和RS-232輸出接口 7， LCD顯示輸出 鍵盤6和RS-232輸出接口 7與系統控制器1相互連接。測試信號源包括調壓器P1、升壓/降壓變壓器PS，交流電源的兩端與調壓器P1的 一次繞組兩端連接，調壓器P1的二次繞組的兩端與升壓/降壓變壓器PS的一次繞組Nl 的兩端連接，升壓/降壓變壓器PS的二次繞組包括第一二次繞組N2和第二二次繞組N3， 第二二次繞組N3上設置有第一引線、第二引線、第三引線、第三繼電器J3、第四繼電 器J4和第五繼電器J5，第三繼電器J3的常開靜觸點與第二二次繞組N3的一端連接， 第三繼電器J3的常閉靜觸點與第一引線連接，第四繼電器J4的常閉靜觸點與第三繼電 器J3的動觸點連接，第四繼電器J4的常開靜觸點與第二引線連接，第五繼電器J5的常 閉靜觸點與第四繼電器J4的動觸點連接，第五繼電器J5的常開靜觸點與第三引線連接， 第五繼電器J5的動觸點與測試信號線連接，測試信號線通過第六繼電器J6與被測互感 器Tx的二次繞組N2的一端連接，第六繼電器J6的動觸點與測試信號線連接，第六繼 電器J6的常閉靜觸點與被測互感器Tx的二次繞組的一端連接，被測互感器Tx的二次 繞組的一端通過第七繼電器J7與校驗儀的a端連接，第七繼電器J7的動觸點與被測互 感器Tx的二次繞組的一端連接，第七繼電器J7的常開靜觸點與校驗儀的a端連接，第 七繼電器J7的常閉靜觸點通過第八繼電器J8與校驗儀的PTx端連接，第八繼電器J8 的動觸點與校驗儀的PTx端連接，第八繼電器J8的常開靜觸點與第七繼電器J7的常閉 靜觸點連接，被測互感器Tx的二次繞組的一端通過第九繼電器J9與校驗儀的HV2端 連接，第九繼電器J9的動觸點與被測互感器Tx的二次繞組的一端連接，第九繼電器J9 的常開靜觸點與第八繼電器J8的常閉靜觸點連接，第九繼電器J9的常閉靜觸點與校驗儀的HV2端連接，被測互感器Tx的二次繞組的另一端通過第十繼電器J10和第十一繼 電器JU與校驗儀的a端端連接，第十繼電器J10的動觸點與被測互感器Tx的二次繞組 N2的另一端連接，第十繼電器J10的常開靜觸點與第十一繼電器J11的動觸點連接，第 十繼電器J10的常閉靜觸點接地，第十一繼電器Jll的常閉靜觸點與校驗儀的a端連接， 第十一繼電器JU的常開靜觸點與第十二繼電器J12的動觸點連接，第十二繼電器J12 的常開靜觸點與校驗儀的K2端連接，第十二繼電器J12的常閉靜觸點與校驗儀的Kl 端連接，第十三繼電器J13的動觸點與被測互感器Tx的二次繞組的另一端連接，第十 三繼電器J13的常閉靜觸點與校驗儀的HV1端連接，第十三繼電器J13的常開靜觸點與 校驗儀的KZ端連接，被測互感器Tx的輔助繞組通過JPS繼電器與固定負載Po連接， 升壓/降壓變壓器PS的第一二次繞組N2兩端分別通過第一繼電器Jl和第二繼電器J2 與標準互感器To的一次繞組兩端連接，第一繼電器Jl的動觸點和第二繼電器J2的動觸 點分別與標準互感器To的一次繞組的兩端連接，第一繼電器J1的常閉靜觸點和第二繼 電器J2的常閉靜觸點分別與升壓/降壓變壓器PS的第一二次繞組N2的兩端連接，第一 繼電器Jl的常開靜觸點和第二繼電器J2的常開靜觸點相互連接，標準互感器To的二次 繞組N2上並列設置有繼電器陣列JPN，繼電器陣列JPN的一端與標準互感器To的二 次繞組連接，繼電器陣列JPN的另一端與校驗儀的a端連接，標準互感器To的一次繞 組的兩端分別與被測互感器Tx的一次繞組的兩端連接。信號切換控制器4是如圖2中所示的繼電器J3 J13及其驅動器組成，J3 J13在 系統控制器控制下完成各種測試。如圖3所示，包括一隻500VA調壓器Pl ， 一隻升壓/降壓變壓器PS及調壓控制器 PC。調壓控制器，設置有電機，電機驅動晶片，在系統控制器1控制下，向升壓/降壓 變壓器PS輸出0 250V電壓，升壓/降壓變壓器PS的一次繞組N1、第一二次繞組N2 構成高壓信號發生器，輸出0 500/1000V高壓ul，給標準互感器To及被測互感器Tx 的一次繞組N1供電，實施用測差法測空載誤差。升壓/降壓變壓器PS的一次繞組Nl、 第二二次繞組N3構成低壓信號發生器，為了在輸出低電壓時有足夠的調節細度，由第 三繼電器J3、第四繼電器J4、第五繼電器J5選擇滿度值為140V, 80V， 10V及1V的 輸出電壓u2。變比切換控制器5將標準互感器To的變比切換成與被測互感器Tx相同，把標準互 感器To與被測互感器Tx連接成如圖4所示形式，圖中的測試電壓u！即為圖3中Ps的 N2輸出電壓，圖4中的a， PTo， PTx接入校驗儀2，按測差法即可測出被測互感器的空載誤差。信號切換控制器4把圖2所示線路切換成圖5所示線路，把測試電壓U2加到被測互 感器Tx的二次繞組，把圖5中的a， & (K2)接入校驗儀2，即可根據a， IQ (K2)端 的電壓(複數)及R值，得出N2的開路導納。信號切換控制器4把圖2中所示線路切換成圖6所示線路，把測試信號u2接入被測 互感器Tx的二次繞組，把PTx、 Kz、 CTo三端電壓接入校驗儀2，即可測出二次繞組 的閉路阻抗。信號切換控制器4把圖2所示線路切換成如圖8所示線路，由Ht端輸入固定的直 流恆定值，將Hv" Hv2二端電壓輸入到校驗儀2，根據Vhv、Vhv2及恆流惶，即可算出N2的直流電阻。信號控制器4把圖2所示線路切換成圖7所示線路，把固定負載Po接入被測互感 器Tx的輔助繞組。用測差法測被測互感器Tx的空載誤差，即可算出輔助繞組在額定負 載下的被測互感器Tx的空載誤差。本裝置的結構框圖如圖1所示，它包括測試信號源3、信號切換控制器4、標準互 感器To、變比切換控制器5、互感器校驗儀2及系統控制器1等部件組成。所有部件均 在系統控制器l控制下自動完成測試工作。測試信號源3根據測試項目的不同，在系統 控制器l的控制下，輸出大小不同的信號給信號切換控制器4，信號切換控制器4則根 據測試項目，啟動相應的繼電器把測試信號導入標準互感器To或被測互感器Tx，變比 切換控制器5則將多變比的標準互感器To的變比切換成與被測互感器Tx相同的變比。 測試結果信號(電壓或電流)則通過信號切換控制器4將其導入互感器校驗儀2 (測差 法使用的)，由校驗儀2對這些信號進行數位化測試，從而獲得相應的參數值。再由系 統控制器1根據得到的參數值，應用互感器誤差計算公式獲得互感器的誤差。
權利要求1.一種基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置，包括系統控制器和校驗儀，所述的系統控制器的輸出端與所述的校驗儀的輸入端電連接，其特徵在於它還包括測試信號源、標準互感器、信號切換控制器和變比切換控制器，所述的測試信號源的輸出端與所述的信號切換控制器的輸入端連接，所述的信號切換控制器的輸出端與所述的校驗儀的輸入端連接，所述的信號切換控制器分別與所述的標準互感器和被測互感器相互電連接，所述的系統控制器的輸出端與所述的信號切換控制器的輸入端連接，所述的系統控制器的輸出端與所述的測試信號源的輸入端連接，所述的系統控制器通過所述的變比切換控制器控制所述的標準互感器的變比切換。
2. 根據權利要求1所述的一種基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置，其特徵 在於所述的系統控制器上設置有LCD顯示輸出鍵盤和RS-232輸出接口，所述的LCD 顯示輸出鍵盤和所述的RS-232輸出接口與所述的系統控制器相互連接。
3. 根據權利要求1所述的一種基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置，其特徵 在於所述的測試信號源包括調壓器、升壓/降壓變壓器，交流電源的兩端與調壓器的一次 繞組兩端連接，所述的調壓器的二次繞組的兩端與升壓/降壓變壓器的一次繞組的兩端連 接，所述的升壓/降壓變壓器的二次繞組包括第一二次繞組和第二二次繞組，所述的第二 二次繞組上設置有第一引線、第二引線、第三引線、第三繼電器、第四繼電器和第五繼 電器，所述的第三繼電器的常開靜觸點與第二二次繞組的一端連接，所述的第三繼電器 的常閉靜觸點與第一引線連接，所述的第四繼電器的常閉靜觸點與第三繼電器的動觸點 連接，所述的第四繼電器的常開靜觸點與第二引線連接，所述的第五繼電器的常閉靜觸 點與第四繼電器的動觸點連接，第五繼電器的常開靜觸點與第三引線連接，第五繼電器 的動觸點與測試信號線連接，測試信號線通過第六繼電器與被測互感器的二次繞組的一 端連接，第六繼電器的動觸點與測試信號線連接，第六繼電器的常閉靜觸點與被測互感 器的二次繞組的一端連接，被測互感器的二次繞組的一端通過第七繼電器與校驗儀的a 端連接，第七繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的一端連接，第七繼電器的常開 靜觸點與校驗儀的a端連接，第七繼電器的常閉靜觸點通過第八繼電器與校驗儀的PTX 端連接，第八繼電器的動觸點與校驗儀的PTx端連接，第八繼電器的常開靜觸點與第七 繼電器的常閉靜觸點連接，被測互感器的二次繞組的一端通過第九繼電器與校驗儀的HV2端連接，第九繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的一端連接，第九繼電器的 常開靜觸點與第八繼電器的常閉靜觸點連接，第九繼電器的常閉靜觸點與校驗儀的HV2 端連接，被測互感器的二次繞組的另一端通過第十繼電器和第十一繼電器與校驗儀的a 端連接，第十繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的另一端連接，第十繼電器的常 開靜觸點與第十一繼電器的動觸點連接，第十繼電器的常閉靜觸點接地，第十一繼電器 的常閉靜觸點與校驗儀的a端連接，第十一繼電器的常開靜觸點與第十二繼電器的動觸 點連接，第十二繼電器的常開靜觸點與校驗儀的K2端連接，第十二繼電器的常閉靜觸 點與校驗儀的K1端連接，第十三繼電器的動觸點與被測互感器的二次繞組的另一端連 接，第十三繼電器的常閉靜觸點與校驗儀的HV1端連接，第十三繼電器的常開靜觸點 與校驗儀的KZ端連接，被測互感器的輔助繞組通過JPS繼電器與固定負載Po連接， 升壓/降壓變壓器的第一二次繞組兩端分別通過第一繼電器和第二繼電器與標準互感器 的一次繞組兩端連接，第一繼電器的動觸點和第二繼電器的動觸點分別與標準互感器的 一次繞組的兩端連接，第一繼電器的常閉靜觸點和第二繼電器的常閉靜觸點分別與升壓 /降壓變壓器的第一二次繞組的兩端連接，第一繼電器的常開靜觸點和第二繼電器的常開 靜觸點相互連接，標準互感器的二次繞組上並列設置有繼電器陣列，繼電器陣列的一端 與標準互感器的二次繞組連接，繼電器陣列的另一端與校驗儀的a端連接，標準互感器 的一次繞組的兩端分別與被測互感器的一次繞組的兩端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基於參數測量的電壓互感器誤差測量裝置，包括測試信號源、標準互感器、信號切換控制器和變比切換控制器，測試信號源的輸出端與信號切換控制器的輸入端連接，信號切換控制器的輸出端與校驗儀的輸入端連接，信號切換控制器分別與標準互感器和被測互感器相互電連接，系統控制器的輸出端與信號切換控制器的輸入端、測試信號源的輸入端連接，系統控制器通過變比切換控制器控制標準互感器變比切換，優點是採用在低電壓下用傳統的測差法測量電壓互感器的空載誤差，並測量互感器的相關參數，再利用電壓互感器的誤差計算公式，計算出電壓互感器在各工作點及不同負載下的誤差，從而可避免高壓測試電源、高壓標準互感器及電壓負載箱。
文檔編號G01R35/02GK201166700SQ200820083590
公開日2008年12月17日 申請日期2008年2月29日 優先權日2008年2月29日
發明者吳永良, 朱重冶, 王越洋 申請人:寧波三維電測設備有限公司