感应电线路参数测试仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种感应电线路参数测量仪，它包括分压装置、电流检测器、自动切换电路、信号处理电路、工业控制计算机处理系统，其特征在于：（１）分压装置由若干个线性阻容式小单元组成；（２）电流检测器是采用磁平衡式霍尔电流传感器；（３）自动切换电路采用光耦自动输出控制信号，使继电器切换数据通道，以分步测量感应电压和电流信号，避免数据不同步带来的测量误差；（４）信号处理电路采用抗混叠滤波器电路，其作用是消除信号中的高次谐波；（５）工业控制计算机处理系统。本实用新型专利技术克服了原有仪器受高感应电影响测试精度差或无法正常工作的缺点，无需外施电源信号、感应电越高测试精度越高、接线简单，使用方便、安全可靠。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线路参数测试仪。属于电力系统高压设备测试

技术介绍
作为潮流和保护整定值的计算依据，线路参数的准确性至关重要。随着线路走廊 的日趋紧张，同杆多回、平行线路越来越普遍。同塔多回或平行线路之间的电磁耦合强，受 运行线路感应电作用，停电线路的线路参数测试非常困难，怎样克服感应电影响是线路参 数准确测量的关键。现有移频参数测试仪常因感应电高无法正常工作，传统注入高压法测 试装置笨重，操作很不方便，而且受场地局限性大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用感应电自动测试线路参数的仪器，该仪器无需 外施电源信号，接线简单，安全可靠，对消除线路的电磁耦合影响效果明显，适用于邻近线 路感应电压较高且不能停电的场合。本技术是采取以下的技术方案来实现的一种感应电线路参数测量仪，它包括分压装置、电流检测器、自动切换电路、信号 处理电路、工业控制计算机处理系统，其特征在于(1)分压装置由若干个线性阻容式小单元组成，其作用是根据现场线路的感应电 压值自动调节量程进行适当降压，以匹配仪器的输入范围，其与自动切换电路电压部分的 输入端连接；(2)电流检测器是采用磁平衡式霍尔电流传感器，其作用是将线路的感应电流进 行检测及调节，以匹配仪器的输入范围，并经跟随电路输出；其与自动切换电路电流部分的 输入端连接；(3)自动切换电路采用光耦自动输出控制信号，使继电器切换数据通道，以分步测 量感应电压和电流信号，避免数据不同步带来的测量误差，包括电压部分和电流部分通道； 其与信号处理电路输入端口连接，以将外部信号输入至信号处理部分；(4)信号处理电路采用抗混叠滤波器电路，将电压和电流信号进行滤波后，输入到 多功能数据采集卡进行数据采样，其作用是消除信号中的高次谐波，其与工业控制计算机 处理系统的输入端口连接；(5)工业控制计算机处理系统，其包括多功能数据采集卡、工业控制计算机及液晶 显示屏，其作用是将控制信号的采样、计算分析与处理及输出显示。前述的感应电线路参数测量仪，其特征在于所述的分压装置是阻容式分压器。根 据现场的实际感应电压值，可按感应电压输入范围设置量程。前述的感应电线路参数测量仪，其特征在于所述的电流检测器采用磁平衡式霍 尔电流传感器，电流检测电路为由运算放大器构成的跟随电路。根据现场感应电流测量要 求，可选择线性度范围和响应时间。前述的感应电线路参数测量仪，所述的工业控制计算机处理系统，具备采样控制、 数字滤波、计算分析与处理、输出显示功能，其核心是采用序分量分解算法计算线路参数。本技术主要包括五个部分分压装置、电流检测器、自动切换电路、信号处理电路、工业控制计算机处理系统。分压装置的作用是对线路感应电压进行适当降压，以匹配多功能数据采集卡的采 样输入范围；电流检测器的作用是对感应电流进行测量并调节大小，以满足多功能数据采 集卡的采样输入范围；信号切换电路的作用是自动切换通道以分步测量感应电压与感应电 流；信号处理电路的作用是滤除采样信号中的高次谐波；工业控制计算机处理系统的作用 是控制采样、数字滤波、计算分析、输出显示等处理功能；本技术线路参数测试仪的测试过程是(1)操作停电线路的接地刀闸，将线路一端置为开路状态，一端保持接地状态，选 定内部电源参考相，在不外施信号源的前提下，利用分压器及波形测录装置测量同塔或平 行多回线路中停电线路的三相开路感应电压；(2)操作停电线路的接地刀闸，将线路两端保持接地状态，选定内部电源参考相， 利用电流检测器及波形测录装置测量停电线路的三相短路感应电流；(3)通过滤波、信号处理、序分量分解等软硬件处理，得出零序和正序电压、电流， 从而得出停电线路的正序、零序阻抗。本技术所达到的有益效果本技术克服了原有仪器受高感应电影响测试精度差或无法正常工作的缺点， 具有无需外施电源信号、感应电越高测试精度越高、接线简单，使用方便、安全可靠等优点。附图说明图1本技术的系统结构图；图2本技术的分压模块电路图；图3本技术的电流检测电路图；图4本使用新型的信号滤波器电路图；图5本技术的自动切换电路图；图6本技术的数据处理流程。具体实施方式如图1所示，本技术包括分压模块、电流检测器、信号处理电路、自动切换电 路、工业控制计算机处理系统。分压装置作用是调节感应电压的输入范围；电流检测器作用 是将感应电流调节放大成合适的输入信号范围；信号处理电路的作用是滤除采样信号中的 高次谐波；自动切换电路作用是迅速切换电压和电流通道进行分步测量；工业控制计算机 处理系统的作用是对电压和电流信号进行数字采样、采样信号的数字滤波、计算分析及输 出显示。本实例的分压模块是采用R和C的并联的阻容式分压电路，根据输入电压值的范 围，按 5000/20、1000/20、500/20、200/20 量程从大到小分别连接 Ull、U12、U13、U14 接头， 提高感应电压的测试精度，如图2所示。本实例电流检测器采用的是磁平衡式电流传感器，电流检测器的传感器的V+接 正电源，V-接负电源，M端接采样电阻，采样电阻另一端接地，再经过一个由运算放大器构 成的跟随电路，输出电压信号为U1，如图3所示；本实例的信号处理器采用混叠滤波器电路，滤波器电路的SRIN接输入信号，滤波 器电路的SROUT输出滤波后的信号给多功能数据采集卡，如图4所示。本实例的自动切换电路采用光耦输出控制信号，使继电器自动切换通道，以分步 测量感应电压和电流信号。光耦0P1、0P2、0P3分别输出A、B、C三相控制信号，控制继电器 RELAY的通断，如图5所示。本实例的工业控制计算机处理系统中，多功能数据采集卡采用的是PCI-2102A 集成卡，直接插入PCI插槽与工业计算机进行数据交换；控制器采用X86硬件平台并运行 WINDOWS XP操作系统，经软件编程后，通过PCI总线连接多功能数据采集卡，实现多通道数 据的自动采集和控制；显示模块采用液晶显示器，直接连接工业控制计算机的输出总线。软 件的程序流程如图6所示。除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在 本技术的保护范围之内。权利要求一种感应电线路参数测量仪，它包括分压装置、电流检测器、自动切换电路、信号处理电路、工业控制计算机处理系统，其特征在于(1)分压装置由若干个线性阻容式小单元组成，其作用是根据现场线路的感应电压值自动调节量程进行适当降压，以匹配仪器的输入范围，其与自动切换电路电压部分的输入端连接；(2)电流检测器是采用磁平衡式霍尔电流传感器，其作用是将线路的感应电流进行检测及调节，以匹配仪器的输入范围，并经跟随电路输出，其与自动切换电路电流部分的输入端连接；(3)自动切换电路采用光耦自动输出控制信号，使继电器切换数据通道，以分步测量感应电压和电流信号，避免数据不同步带来的测量误差，包括电压部分和电流部分通道，其与信号处理电路输入端口连接，以将外部信号输入至信号处理部分；(4)信号处理电路采用抗混叠滤波器电路，将电压和电流信号进行滤波后，输入到多功能数据采集卡进行数据采样，其作用是消除信号中的高次谐波，其与工业控制计算机处理系统的输入端口连接；(5)工业控制计算机处理系统，包括多功能数据采集卡、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应电线路参数测量仪，它包括分压装置、电流检测器、自动切换电路、信号处理电路、工业控制计算机处理系统，其特征在于：　（１）分压装置由若干个线性阻容式小单元组成，其作用是根据现场线路的感应电压值自动调节量程进行适当降压，以匹配仪器的输入范围，其与自动切换电路电压部分的输入端连接；　（２）电流检测器是采用磁平衡式霍尔电流传感器，其作用是将线路的感应电流进行检测及调节，以匹配仪器的输入范围，并经跟随电路输出，其与自动切换电路电流部分的输入端连接；　（３）自动切换电路采用光耦自动输出控制信号，使继电器切换数据通道，以分步测量感应电压和电流信号，避免数据不同步带来的测量误差，包括电压部分和电流部分通道，其与信号处理电路输入端口连接，以将外部信号输入至信号处理部分；　（４）信号处理电路采用抗混叠滤波器电路，将电压和电流信号进行滤波后，输入到多功能数据采集卡进行数据采样，其作用是消除信号中的高次谐波，其与工业控制计算机处理系统的输入端口连接；　（５）工业控制计算机处理系统，包括多功能数据采集卡、工业控制计算机及液晶显示屏，其作用是将控制信号的采样、计算分析与处理及输出显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李长益，付慧，周志成，余青，熊一霖，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]