自计时式相量测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自计时式相量测试装置，包括相量分析主机、与相量分析主机连接的至少两个数据采集子机；所述相量分析主机包括主数据处理器、与主数据处理器连接的主显示器、主通讯模块、主硬件同步模块、主波形存储模块、波形处理模块；所述数据采集子机的结构相同，均包括数据处理器、信号采集与处理模块、与数据处理器连接的数据录波模块、硬件同步模块、通讯模块、相位计算模块，信号采集与处理模块通过数据录波模块与数据处理器连接。本实用新型专利技术校时后利用自身的计时器计时，解决利用GPS信号或是无线信号实时校时的问题，核相时对被测信号进行带时标的数字化记录并存储，解决无线通信依赖使用环境的问题，扩展了使用环境。境。境。

【技术实现步骤摘要】
自计时式相量测试装置


[0001]本技术涉及电力核相领域，特别是涉及一种自计时式相量测试装置。

技术介绍

[0002]在变电站前期投运、线路更改和日常维护等操作中不同间隔电压电流量需要进行相位核对，来确保保护正确工作。然而有些间隔距离较远，比如主变高压侧与低压侧，相隔大约100多米，这就造成传统核相仪不能满足要求。
[0003]目前使用的核相仪有两种，一是有线的核相仪，笨重，需要布线，施工麻烦，信号衰减严重。第二个是无线核相仪，采用无线或GPS信号实时同步采样相位数据，虽然轻便，但是无线通信和GPS信号同步都依赖使用环境，使用场景有限制。
[0004]因此亟需提供一种新型的自计时式相量测试装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种自计时式相量测试装置，能够在核相时对被测信号进行带时标的数字化记录并存储，实现离线波形查看和相位分析功能，提高了核相装置的工作性能。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种自计时式相量测试装置，包括相量分析主机、与相量分析主机连接的至少两个数据采集子机；
[0007]所述相量分析主机包括主数据处理器、与主数据处理器连接的主显示器、主通讯模块、主硬件同步模块、主波形存储模块、波形处理模块；
[0008]所述数据采集子机的结构相同，均包括数据处理器、信号采集与处理模块、与数据处理器连接的数据录波模块、硬件同步模块、通讯模块、相位计算模块，信号采集与处理模块通过数据录波模块与数据处理器连接；
[0009]硬件同步校时时，所述数据采集子机通过数据线与相量分析主机有线连接；调取子机相位数据时，所述相量分析主机与数据采集子机无线通信连接。
[0010]在本技术一个较佳实施例中，所述信号采集与处理模块包括依次相连的传感器模块、信号调理模块、ADC转换模块。
[0011]进一步的，所述传感器模块采用电流互感器和电压互感器，实现被测的电压、电流信号隔离取样。
[0012]进一步的，所述传感器模块电路包括电源VCC/2、互感器、I/V转换电路；所述I/V转换电路包括运算放大器U2B、电阻R1、电容C1，电阻R1与电容C1均并联在运算放大器U2B的反向输入端与输出端之间，运算放大器U2B的正向输入端与反向输入端连接互感器，运算放大器U2B的正向输入端连接电源VCC/2。
[0013]进一步的，所述信号调理模块电路包括差分信号放大电路、信号滤波电路。
[0014]更进一步的，所述差分信号放大电路包括差分放大器U1、与差分放大器U1的+IN引脚连接的VCC/2电压参考源、与差分放大器U1的RG引脚连接的电阻R5；所述VCC/2电压参考
源包括运算放大器U3B、电阻R2、R3，电阻R2与R3并联后连接在运算放大器U3B的正向输入端，电阻R2的另一端连接电源VCC，运算放大器U3B的反向输入端与输出端连接。
[0015]更进一步的，所述信号滤波电路包括电阻R4、电容C2，电阻R4的一端与差分放大器U1的VOUT引脚连接、另一端与电容C2的一端并联，由电阻R4、电容C2组成RC滤波电路。
[0016]在本技术一个较佳实施例中，所述数据采集子机还包括与数据处理器相连的电参量计算模块，用于从数据处理器获取本机的信号采样数据序列，通过数据运算得出被测信号的电参量数据并回传给数据处理器。
[0017]在本技术一个较佳实施例中，所述数据采集子机还包括与数据处理器输出端相连的显示模块，用于显示本机的相量波形和分析数据。
[0018]在本技术一个较佳实施例中，所述主数据处理器与数据处理器采用ARM单片机或DSP或FPGA。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020](1)本技术所述相量分析主机与两个数据采集子机有线连接后，进行硬件同步校时；校时后，可保证两个子机的同步误差在一定的时间内可以接受；两个子机分别进行被测点的信号采集，并定时将采集到的波形数据存储，主机根据同步时间调取子机波形数据，进行相位分析与显示；
[0021](2)本技术校时后利用自身的计时器计时，解决利用GPS信号或是无线信号实时校时的问题，核相时对被测信号进行带时标的数字化记录并存储，实现离线波形查看和相位分析功能，解决无线通信依赖使用环境的问题，从而提高了核相装置的工作性能，扩展了使用环境。
附图说明
[0022]图1是本技术自计时式相量测试装置一较佳实施例的结构框图；
[0023]图2是所述传感器模块与信号调理模块的电路图；
[0024]图3是所述自计时式相量测试装置进行硬件同步校时的使用状态图；
[0025]图4是所述自计时式相量测试装置核相时的使用状态图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0027]请参阅图1，本技术实施例包括：
[0028]一种自计时式相量测试装置，包括相量分析主机、与相量分析主机连接的至少两个数据采集子机。本示例中，与相量分析主机无线通信连接的为两个数据采集子机，分别为子机A、子机B。所述相量分析主机与两个数据采集子机有线连接后，进行硬件同步校时；校时后，可保证两个子机的同步误差在一定的时间内可以接受；两个子机分别进行被测点的信号采集，并定时将采集到的相位数据存储，主机根据同步时间调取子机波形数据，进行相位分析与显示。
[0029]所述相量分析主机包括主数据处理器、与主数据处理器连接的主显示器、主通讯
模块、主硬件同步模块、主波形存储模块、波形处理模块。所述数据采集子机A、B的结构相同，均包括数据处理器、信号采集与处理模块、与数据处理器连接的数据录波模块、硬件同步模块、通讯模块、电参量计算模块、相位计算模块、显示模块，信号采集与处理模块通过数据录波模块与数据处理器连接。
[0030]进一步的，所述信号采集与处理模块包括依次相连的传感器模块、信号调理模块、ADC转换模块。
[0031]下面对相量分析主机与数据采集子机中各结构的功能分别进行描述：
[0032]主数据处理器与数据处理器主要用于实现数据采集、计算、存储、读取、分析、显示等功能。优选的，所述主数据处理器与数据处理器可采用ARM单片机或DSP或FPGA。
[0033]主显示器与显示器用于显示相量波形和分析数据，包括子机A、子机B的电压、电流测量值、相位值、波形等数据。
[0034]主机的硬件同步模块用于对子机发出校时脉冲信号，子机的硬件同步模块实现根据主机的同步脉冲同步启动内部计时器，并保持同步的精度，及定时触发数据录波模块工作。
[0035]数据录波模块根据硬件同步模块的触发信号，启动数据采集。
[0036]波形存储模块对数据录波模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自计时式相量测试装置，其特征在于，包括相量分析主机、与相量分析主机连接的至少两个数据采集子机；所述相量分析主机包括主数据处理器、与主数据处理器连接的主显示器、主通讯模块、主硬件同步模块、主波形存储模块、波形处理模块；所述数据采集子机的结构相同，均包括数据处理器、信号采集与处理模块、与数据处理器连接的数据录波模块、硬件同步模块、通讯模块、相位计算模块，信号采集与处理模块通过数据录波模块与数据处理器连接；硬件同步校时时，所述数据采集子机通过数据线与相量分析主机有线连接；调取子机相位数据时，所述相量分析主机与数据采集子机无线通信连接。2.根据权利要求1所述的自计时式相量测试装置，其特征在于，所述信号采集与处理模块包括依次相连的传感器模块、信号调理模块、ADC转换模块。3.根据权利要求2所述的自计时式相量测试装置，其特征在于，所述传感器模块采用电流互感器和电压互感器。4.根据权利要求2所述的自计时式相量测试装置，其特征在于，所述传感器模块电路包括电源VCC/2、互感器、I/V转换电路；所述I/V转换电路包括运算放大器U2B、电阻R1、电容C1，电阻R1与电容C1均并联在运算放大器U2B的反向输入端与输出端之间，运算放大器U2B的正向输入端与反向输入端连接互感器，运算放大器U2B的正向输入端连接电源VCC/2。5.根据权利要求2所述的自计时式相量测试装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军龙，王文，董国威，王献礼，阁明进，王守长，汪成鹏，周宗学，张小红，赵俊，王尊正，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司宣城供电公司，
类型：新型
国别省市：