数控式变频电流互感器检定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于互感器检测技术领域，具体涉及一种数控式变频电流互感器检定装置，该检定装置包括被试电流互感器、控制模块、隔离保护模块、数控式变频电子源模块和数据采集模块以及上位机。此外，本发明专利技术还提供了一种数控式变频电流互感器检定方法。本发明专利技术采用数控变频式电子源模块来取代互感器现场检定装置内附标准线包，在检定过程中由数控式变频电子源模块提供测量信号，有效减轻了仪器重量，减小了体积，更加方便现场作业，而且，本发明专利技术还采用了高精度AD芯片、数字变频技术及过零点采样算法；同时为保证被测信号与采集电路间稳定传输、保护数字电路，本发明专利技术加入了熔断模块及隔离保护模块。块。块。

【技术实现步骤摘要】
数控式变频电流互感器检定装置及方法


[0001]本专利技术属于互感器检测
，具体涉及一种数控式变频电流互感器检定装置及方法，尤其涉及一种利用高精度数控式变频电子源模块来检定电流互感器误差的装置及方法。

技术介绍

[0002]电流互感器检定装置初始由互感器校验仪，电流标准，升流器，调压器组成，电流标准和升流器体积大，分量重，携带运输不便，虽然测试精度高，重复性好，但在现场环境检定中效率低。因此便携式电流现场检定装置在上世纪90年代由国内研制出，采用电压校准电流，由导纳外推的方法来检定电流互感器的误差。但是，已研制的现场检定装置目前仍存在以下问题：
[0003](1)重量仍然比较重。虽然比初始检定装置方便许多，但是其内部依然存在许多电压互感器线包作为标准互感器，往往达不到便携式的目的；
[0004](2)重复性较差。对于电流互感器1匝穿心偏心时，只要铁芯不局部饱和，对误差的影响较小，而对于电压互感器1匝偏心时，感应电动势可能变化较大，从而影响测得的误差，重复测量导致数值偏差较大；
[0005](3)抗干扰能力弱。1匝感应电动势的测试，容易受周围电磁场的干扰，影响测比值误差补偿值的准确度，导致误差测试结果不够准确。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术的目的在于，提供一种数控式变频电流互感器检定装置，旨在解决现有电流互感器现场检定装置中存在的重量重、重复性差、抗干扰能力弱的技术缺陷。
[0007]本专利技术的另一目的在于，提供一种数控式变频电流互感器检定方法，旨在克服现有电流互感器现场检定方法容易受周围电磁场干扰，导致误差测试结果不够准确的缺陷以及无法实现一键测量的技术问题。
[0008]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0009]数控式变频电流互感器检定装置，包括被试电流互感器，以及：
[0010]控制模块，根据被试电流互感器的参数向数控式变频电子源模块发出提供测量信号所需的直流电压或交流电压的控制指令，以及向数据采集模块发出同步采样的控制指令，同时读取数据采集模块发送的采集数据经处理后获得被试电流互感器的误差；
[0011]隔离保护模块，与所述被试电流互感器的一次侧相接，用于将被试电流互感器一次侧的电压数据控制在可采集的范围内；
[0012]数控式变频电子源模块，接收所述控制模块发出的控制指令，向被试电流互感器输出测试所需的二次侧直流电压或交流电压，同时向数据采集模块输出用于转换为方波触发信号的正弦波信号；
[0013]数据采集模块，接收所述控制模块发出的控制指令同时接收数控式变频电子源模
块输出的正弦波信号，并将此正弦波信号转换为触发采集时的方波触发信号，以保持同步采样被试电流互感器一次侧的电压数据，并将采集的电压数据上传至控制模块内。
[0014]进一步的，所述隔离保护模块包括：
[0015]熔断模块，与所述被试电流互感器的一次侧相接，用于保护整个测量线路；
[0016]电信号转换模块，与所述熔断模块相接，用于将一次侧电压信号转换为电流信号；
[0017]隔离线包，所述隔离线包的一次端与电信号转换模块相接，用于将电流信号按比例控制在设定范围内；
[0018]取样电阻，与所述隔离线包的二次端相接，用于将电流信号转换成取样的一次侧电压信号。
[0019]优选地，所述隔离线包的变比为1/500。
[0020]更进一步的，所述数控式变频电子源模块包括：
[0021]D/A转换模块，与控制模块相接，接收控制模块根据被试电流互感器的参数所提供的直波信号或初始方波信号，并将其所述直波信号转换为模拟量直波信号后作为测试所需的直流电压信号以及将其所述初始方波信号转换为正弦波信号后作为测试所需的交流电压信号，与此同时，该正弦波信号还将输入至数据采集模块内；
[0022]稳压模块，与所述D/A转换模块相接，为D/A转换模块提供基准电压；
[0023]第一模拟滤波模块，与所述D/A转换模块相接，用于输出去除杂波后的模拟量直波信号和正弦波信号；
[0024]相位调节模块，与所述第一模拟滤波模块相接，用于调节经第一模拟滤波模块输出的正弦波信号的相位与初始相位保持一致；
[0025]反馈调节模块，与所述相位调节模块相接，用于降低因电路温度升高造成的温漂影响，保持输出信号的稳定；
[0026]功率放大模块，与所述反馈调节模块相接，用于获得测试所需的幅值、频率满足要求的交流电压信号；
[0027]压流转换模块，与所述第一模拟滤波模块相接，用于接收模拟量直波信号后输出测试所需的直流电压信号。
[0028]较佳地，所述数控式变频电子源模块输出的交流电压信号的频率为5
‑
60Hz。
[0029]再进一步的，所述数据采集模块包括：
[0030]信号放大模块，与所述取样电阻相接同时接收数控式变频电子源模块发出的正弦波信号，用于将被采集电压信号与正弦波信号进行放大并保证信号波形不失真；
[0031]第二模拟滤波模块，与所述信号放大模块相接，用于去除信号放大过程中的携带的杂波；
[0032]分频器模块，与所述第二模拟滤波模块相接同时与锁相环模块相接形成为一组合体，用于将输入至信号放大模块中的正弦波信号转换为触发采集时的方波触发信号；
[0033]数模转换模块，与所述分频器模块相接还同时接收方波触发信号和被试电流互感器的电压数据，用于当方波触发信号触发发生时，采集被试电流互感器一次侧的电压数据；
[0034]数字滤波模块，与所述数模转换模块相接，用于去除经数模转换模块采集并转换后的电压数据中的高次谐波。
[0035]更优的，所述当方波触发信号触发发生时，采集被试电流互感器一次侧的电压数
据，具体为：触发方式为方波触发信号的上升沿进行触发，上升沿触发后，数模转换模块做第一次采集，第一次采集后经过当前频率1/4周期后做第二次采集，两次采集结果经数模转换模块解算，求得当前变比下的比值差和相位差。
[0036]另外，本专利技术公开的数控式变频电流互感器检定装置，还包括有：
[0037]上位机，内置有指令输入模块和显示屏，利用RS232通讯模块或USB通讯模块与控制模块相接，并发送控制指令给控制模块，同时读取控制模块内的测量数据后显示被试电流互感器的误差。
[0038]此外，本专利技术还提供了数控式变频电流互感器检定方法，包括以下步骤：
[0039]首先，通过液晶屏输入被试电流互感器的相关参数，如变比，额定负荷，下限负荷与额定功率因数；
[0040]然后，控制模块根据参数控制数控式变频电子源模块输出直流电流，测得被试电流互感器二次绕组直流电阻R；
[0041]进一步，控制模块根据参数控制数控式变频电子源模块对被试电流互感器二次绕组输出交流电压，升压至额定电流5％相对应的二次感应电动势下，测量一次侧电压确定变比正确与否，并根据公式(5)得出被试电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.数控式变频电流互感器检定装置，包括被试电流互感器，其特征在于，还包括有：控制模块，根据被试电流互感器的参数向数控式变频电子源模块发出提供测量信号所需的直流电压或交流电压的控制指令，以及向数据采集模块发出同步采样的控制指令，同时读取数据采集模块发送的采集数据经处理后获得被试电流互感器的误差；隔离保护模块，与所述被试电流互感器的一次侧相接，用于将被试电流互感器一次侧的电压数据控制在可采集的范围内；数控式变频电子源模块，接收所述控制模块发出的控制指令，向被试电流互感器输出测试所需的二次侧直流电压或交流电压，同时向数据采集模块输出用于转换为方波触发信号的正弦波信号；数据采集模块，接收所述控制模块发出的控制指令同时接收数控式变频电子源模块输出的正弦波信号，并将此正弦波信号转换为触发采集时的方波触发信号，以保持同步采样被试电流互感器一次侧的电压数据，并将采集的电压数据上传至控制模块内。2.根据权利要求1所述的数控式变频电流互感器检定装置，其特征在于，所述隔离保护模块包括：熔断模块，与所述被试电流互感器的一次侧相接，用于保护整个测量线路；电信号转换模块，与所述熔断模块相接，用于将一次侧电压信号转换为电流信号；隔离线包，所述隔离线包的一次端与电信号转换模块相接，用于将电流信号按比例控制在设定范围内；取样电阻，与所述隔离线包的二次端相接，用于将电流信号转换成取样的一次侧电压信号。3.根据权利要求2所述的数控式变频电流互感器检定装置，其特征在于，所述隔离线包的变比为1/500。4.根据权利要求3所述的数控式变频电流互感器检定装置，其特征在于，所述数控式变频电子源模块包括：D/A转换模块，与控制模块相接，接收控制模块根据被试电流互感器的参数所提供的直波信号或初始方波信号，并将所述直波信号转换为模拟量直波信号后作为测试所需的直流电压信号，将所述初始方波信号转换为正弦波信号后作为测试所需的交流电压信号，与此同时，该正弦波信号还将输入至数据采集模块内；稳压模块，与所述D/A转换模块相接，为D/A转换模块提供基准电压；第一模拟滤波模块，与所述D/A转换模块相接，用于输出去除杂波后的模拟量直波信号和正弦波信号；相位调节模块，与所述第一模拟滤波模块相接，用于调节经第一模拟滤波模块输出的正弦波信号的相位与初始相位保持一致；反馈调节模块，与所述相位调节模块相接，用于降低因电路温度升高造成的温漂影响，保持输出信号的稳定；功率放大模块，与所述反馈调节模块相接，用于获得测试所需的幅值、频率满足要求的交流电压信号；压流转换模块，与所述第一模拟滤波模块相接，用于接收模拟量直波信号后输出测试所需的直流电压信号。
5.根据权利要求4所述的数控式变频电流互感器检定装置，其特征在于，所述数控式变频电子源模块输出的交流电压信号的频率为5
‑
60Hz。6.根据权利要求5所述的数控式变频电流互感器检定装置，其特征在于，所述数据采集模块包括：信号放大模块，与所述取样电阻相接同时接收数控式变频电子源模块发出的正弦波信号，用于将被采集电压信号与正弦波信号进行放大并保证信号波形不失真；第二模拟滤波模块，与所述信号放大模块相接，用于去除信号放大过程中的携带的杂波；分频器模块，与所述第二模拟滤波模块相接同时与锁相环模块相接形成为一组合体，用于将输入至信号放大模块中的正弦波信号转换为触发采集时的方波触发信号；数模转换模块，与所述分频器模块相接还同时接收方波触发信号和被试电流互感器的电压数据，用于当方波触发信号触发发生时，采集被试电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，张建泽，范浩，赵嘉瑞，张永平，任秀伟，张长千，梁新帅，弓建军，
申请(专利权)人：山西互感器电测设备有限公司，
类型：发明
国别省市：