專利名稱：一種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測量電變量領(lǐng)域，尤其涉及一種互感器之電學(xué)性能的測試或故障的探測。
背景技術(shù)：
國際上將有別于傳統(tǒng)電磁型電壓/電流互感器的新一代互感器統(tǒng)稱為非常規(guī)互感器(Non Conventional Instrument Transformer，簡禾爾 NCIT)。隨著數(shù)字化變電站的建設(shè)，非常規(guī)互感器也得以在各變電站中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。非常規(guī)互感器依其變換原理可以分為有源和無源兩大系列。有源非常規(guī)互感器又稱為電子式電壓/電流互感器(EVT/ECT)(業(yè)內(nèi)亦習(xí)慣稱之為“小流變”)，其特點(diǎn)是需要向傳感頭提供電源，主要是以羅科夫斯基(Rogowski)線圈為代表，它在戶外、空氣絕緣變電站中應(yīng)用時(shí)，要解決處于高電位電子設(shè)備的供電問題和信號(hào)從高電位到地電位的傳送問題。無源非常規(guī)互感器主要指采用法拉第效應(yīng)光學(xué)測量原理的電流/電壓互感器，又稱為光電式電壓/電流互感器(0VT/0CT)(業(yè)內(nèi)亦習(xí)慣稱之為“光流變”)，其特點(diǎn)是無須向傳感頭提供電源。電流變化主要是利用石英晶體的法拉第效應(yīng)，即光束通過磁場作用下的晶體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，測量光線旋轉(zhuǎn)角度來測量電流，電壓變換主要是利用石英晶體的普克爾效應(yīng)測量電場強(qiáng)度來量測導(dǎo)線的對地電壓。在運(yùn)行檢修過程中，需要對非常規(guī)互感器進(jìn)行檢驗(yàn)。歸納起來，現(xiàn)有非常規(guī)電流互感器的檢驗(yàn)方法大致可分為以下兩大類1)模擬量輸出型非常規(guī)電流互感器的檢驗(yàn)方法對于模擬量小信號(hào)輸出型的電流互感器的檢驗(yàn)，同時(shí)對非常規(guī)互感器及標(biāo)準(zhǔn)互感器通入相同的電流值，利用專業(yè)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置將標(biāo)準(zhǔn)互感器輸出轉(zhuǎn)換為被測非常規(guī)互感器輸出相同的小電壓信號(hào)，同時(shí)輸入專業(yè)的非常規(guī)互感器校驗(yàn)儀，再通過數(shù)據(jù)分析及比較得到非常規(guī)電流互感器的實(shí)際比值差。2)數(shù)字式輸出型非常規(guī)電流互感器的檢驗(yàn)方法對于光信號(hào)輸出的非常規(guī)電流互感器，在同時(shí)輸入電流時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)互感器輸出采用A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)輸入到PC機(jī)中，再相應(yīng)的與從被測非常規(guī)互感器的采集來的信號(hào)進(jìn)行比較分析，以確定被測電流互感器的精度。由于以上無論是模擬量輸出還是光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器的檢驗(yàn)方法都是針對互感器出廠前的實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)方法，無法推廣到變電站現(xiàn)場檢驗(yàn)中使用。按照相關(guān)國標(biāo)的規(guī)定，當(dāng)設(shè)備大修或出現(xiàn)事故時(shí)，需現(xiàn)場對電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)，以上方法均不能完成標(biāo)準(zhǔn)的要求?？梢?，非常規(guī)互感器的變電站現(xiàn)場檢驗(yàn)是一個(gè)十分重要的問題。2007年8月1日開始實(shí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20840. 7-2007(互感器第7部分電子式電壓互感器)和GB/T20840. 8-2007 (互感器第8部分電子式電流互感器)中，明確規(guī)定了非常規(guī)互感器的兩種輸出型式小電壓信號(hào)的模擬量以及符合IEC61850-9-1格式或者IEC60870-5-1的FT3幀格式的數(shù)字量，這與傳統(tǒng)互感器的輸出有本質(zhì)上的區(qū)別。因此，非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)方式，和傳統(tǒng)互感器檢驗(yàn)方式也有很大的區(qū)別。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其采用由兩臺(tái)裝置(控制端裝置和電流輸出端裝置)，通過無線通訊方式連接組成一個(gè)系統(tǒng)，通過大電流沖擊法來檢驗(yàn)光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器，從而解決了當(dāng)設(shè)備大修或出現(xiàn)事故時(shí)，需現(xiàn)場對電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)的問題，為數(shù)字化變電站非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)提供了完整的解決方案。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，包括光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器和光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱，其特征是設(shè)置一個(gè)控制端裝置和一個(gè)電流輸出端裝置；所述的電流輸出端裝置經(jīng)電纜與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的一次回路連接；所述的控制端裝置經(jīng)光纖與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱的輸出接口對應(yīng)連接；所述的控制端裝置和電流輸出端裝置之間通過無線通訊的方式連接組成一個(gè)系統(tǒng)。其所述的控制端裝置為帶有無線通訊模塊的微處理器電路、工控機(jī)、嵌入式控制裝置、便攜式或固定式PC機(jī)。具體的，所述的控制端裝置至少包括CPU模塊、電源模塊、光信號(hào)輸出模塊、光信號(hào)采集模塊和無線信號(hào)傳輸模塊。其所述的電流輸出端裝置為帶有無線通訊模塊的大電流發(fā)生裝置。具體的，電流輸出端裝置至少包括控制模塊、電源模塊、電流輸出模塊、逆變模塊、 無線通訊模塊和電流輸出端。其所述的無線通訊模塊為400MHZ頻段無線發(fā)射/接收電路。更進(jìn)一步的，所述的電流輸出端裝置按照控制端裝置的設(shè)定/要求，輸出所述光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器一次額定電流值的30% 50%，以實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)的一次回路狀況。更進(jìn)一步的，所述的控制端裝置接收光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的輸出信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)對光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的數(shù)據(jù)采集和/或解析；并對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到最終的試驗(yàn)結(jié)論。為了描述的簡潔和方便，以下敘述中采用如下簡稱光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器，簡稱為光流變；控制端裝置，簡稱為M端或M端裝置；電流輸出端裝置，簡稱為Sl端或Sl端裝置。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.本技術(shù)方案解決了現(xiàn)階段沒有非常規(guī)互感器現(xiàn)場檢驗(yàn)的狀況；2.本技術(shù)方案可以為數(shù)字化變電站非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)提供完整的解決方案；3.本設(shè)備的M端可以讀取并解析光流變輸出信號(hào)，因此不需要借助第三方裝置即可完成非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)任務(wù)；4.可以按輸出信號(hào)的不同，組成相應(yīng)的系統(tǒng)，來完成對各種非常規(guī)電流互感器的檢驗(yàn)。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)成原理示意圖；圖2是本技術(shù)方案中控制端裝置的模塊構(gòu)成示意圖；圖3是電流輸出端裝置的模塊構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。圖1中，本系統(tǒng)包括光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器和光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱，其發(fā)明點(diǎn)在于設(shè)置了一個(gè)控制端裝置(圖中以M端代表，下同)和一個(gè)電流輸出端裝置(圖中以Sl端代表，下同)。其中，電流輸出端裝置經(jīng)電纜與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的一次回路連接； 控制端裝置經(jīng)光纜與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱的輸出接口連接；所述的控制端裝置和電流輸出端裝置之間通過無線通訊的方式連接組成一個(gè)系統(tǒng)。具體的，所述的控制端裝置為內(nèi)嵌操作系統(tǒng)平臺(tái)軟件的主控制端裝置，其通過無線通訊連接的方式對電流輸出端裝置進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定/控制和實(shí)現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的同步；所述的電流輸出端裝置按照控制端裝置的設(shè)定/要求，輸出所述光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器一次額定電流值的30% 50%，以實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)的一次回路狀況；所述的控制端裝置接收光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的數(shù)據(jù)采集和/或解析；并對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到最終的試驗(yàn)結(jié)論。由圖可知，本技術(shù)方案由兩臺(tái)裝置(控制端M和電流輸出端Si)構(gòu)成，通過無線連接組成一個(gè)系統(tǒng)，來檢驗(yàn)光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器(業(yè)內(nèi)亦稱之為“光流變”)。其中M端為主控制端，可以通過無線連接的方式對Sl端進(jìn)行控制和實(shí)現(xiàn)同步；Sl 端為大電流輸出端，可以按要求輸出一次電流額定值的30% 50%，以實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)的一次回路狀況。圖2中，控制端裝置至少由CPU模塊、電源模塊和無線信號(hào)傳輸模塊構(gòu)成，為了便于對光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器進(jìn)行檢驗(yàn)，還在上述模塊的基礎(chǔ)上再設(shè)置了光信號(hào)輸出模塊和光信號(hào)采集模塊。很明顯，本圖所示的控制端裝置為帶有無線通訊模塊的微處理器電路、工控機(jī)、嵌入式控制裝置、便攜式或固定式PC機(jī)。控制端裝置為內(nèi)嵌操作系統(tǒng)平臺(tái)軟件的主控制端裝置，其通過無線通訊連接的方式對電流輸出端裝置進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定/控制和實(shí)現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的同步。所述無線通訊模塊為400MHZ頻段無線發(fā)射/接收電路。 由于CPU模塊、電源模塊、光信號(hào)輸出模塊(實(shí)為電-光轉(zhuǎn)換/輸出電路)、光信號(hào)采集模塊(實(shí)為光-電轉(zhuǎn)換/輸入電路)和無線信號(hào)傳輸模塊所對應(yīng)的功能電路已經(jīng)為成熟技術(shù)，且有多種相同或類似功能的現(xiàn)成市售產(chǎn)品可供選擇，故此，上述模塊或功能電路的具體線路、相互之間的具體連接等在此不再敘述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在掌握和理解了本技術(shù)方案的構(gòu)思和實(shí)用新型要點(diǎn)之后，無需經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)，即可再現(xiàn)本技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)所需要的技術(shù)效果。圖3中，電流輸出端裝置至少包括控制模塊、電源模塊、電流輸出模塊、逆變模塊、 無線通訊模塊和電流輸出端。由圖可知，電流輸出端裝置實(shí)際上就是一臺(tái)帶有無線通訊模塊的大電流發(fā)生裝置 (業(yè)內(nèi)亦稱為大電流發(fā)生器)。由于大電流發(fā)生器在繼保專業(yè)/電力試驗(yàn)工作中為常用儀器，且有多種相同或類似功能的現(xiàn)成市售產(chǎn)品可供選擇，故此，上述模塊或功能電路的具體線路、相互之間的具體連接等在此不再敘述。其余同圖2。利用本系統(tǒng)在對光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，先通過M端對所需要輸出的電流值大小和相位進(jìn)行設(shè)置，通過無線信號(hào)將該設(shè)置傳輸?shù)絊l端，同時(shí)對M端數(shù)據(jù)采集進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，Sl端在設(shè)定的時(shí)間按照輸出設(shè)置來輸出相應(yīng)的電流值，M端通過光纜從光流變輸出端子箱讀取相應(yīng)的輸出信號(hào)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到最終的試驗(yàn)結(jié)論，終止試驗(yàn)過程?；谇笆鐾瑯拥睦碛?，上述方法中所提到的相關(guān)檢測項(xiàng)目和具體檢測參數(shù)及其設(shè)置，均為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，具體的檢驗(yàn)要求均遵循現(xiàn)有國標(biāo)、檢驗(yàn)規(guī)程、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，其具體細(xì)節(jié)在此不再詳述。由于本實(shí)用新型通過大電流沖擊法來檢驗(yàn)光信號(hào)輸出非常規(guī)互感器，解決了當(dāng)設(shè)備大修或出現(xiàn)事故時(shí)，需現(xiàn)場對電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)的問題，為數(shù)字化變電站非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)提供了完整的解決方案；其不需要借助第三方裝置即可完成非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)任務(wù)；且可以按輸出信號(hào)的不同，組成相應(yīng)的系統(tǒng)，來完成對各種非常規(guī)電流互感器的檢驗(yàn)工作。本實(shí)用新型可廣泛用于各種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器現(xiàn)場檢驗(yàn)領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，包括光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器和光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱，其特征是設(shè)置一個(gè)控制端裝置和一個(gè)電流輸出端裝置；所述的電流輸出端裝置經(jīng)電纜與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的一次回路連接；所述的控制端裝置經(jīng)光纖與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱的輸出接口對應(yīng)連接；所述的控制端裝置和電流輸出端裝置之間通過無線通訊的方式連接組成一個(gè)系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的控制端裝置為帶有無線通訊模塊的微處理器電路、工控機(jī)、嵌入式控制裝置、便攜式或固定式PC 機(jī)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的控制端裝置至少包括CPU模塊、電源模塊、光信號(hào)輸出模塊、光信號(hào)采集模塊和無線信號(hào)傳輸模塊。
4.按照權(quán)利要求1所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的電流輸出端裝置為帶有無線通訊模塊的大電流發(fā)生裝置。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的電流輸出端裝置至少包括控制模塊、電源模塊、電流輸出模塊、逆變模塊、無線通訊模塊和電流輸出端。
6.按照權(quán)利要求1所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的無線通訊模塊為400MHZ頻段無線發(fā)射/接收電路。
7.按照權(quán)利要求1所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的控制端裝置為內(nèi)嵌操作系統(tǒng)平臺(tái)軟件的主控制端裝置，其通過無線通訊連接的方式對電流輸出端裝置進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定/控制和實(shí)現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的同步。
8.按照權(quán)利要求1所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的電流輸出端裝置按照控制端裝置的設(shè)定/要求，輸出所述光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器一次額定電流值的30% 50%，以模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)的一次回路狀況。
9.按照權(quán)利要求1所述的光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是所述的控制端裝置接收光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器的數(shù)據(jù)采集和/或解析；并對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到最終的試驗(yàn)結(jié)論。
專利摘要一種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)，屬測量領(lǐng)域。包括光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器和其輸出端子箱，其特征是設(shè)置一個(gè)控制端和一個(gè)電流輸出端；電流輸出端經(jīng)電纜與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器一次回路連接；控制端經(jīng)光纖與光信號(hào)輸出非常規(guī)電流互感器輸出端子箱輸出接口連接；控制端和電流輸出端之間通過無線連接方式組成一個(gè)系統(tǒng)。本技術(shù)方案解決了當(dāng)設(shè)備大修或出現(xiàn)事故時(shí)，需現(xiàn)場對電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)的問題，為數(shù)字化變電站非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)提供了完整的解決方案；不需要借助第三方裝置即可完成非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)任務(wù)。本技術(shù)方案可廣泛用于各種光信號(hào)輸出型非常規(guī)互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01R35/02GK202083788SQ201120181168
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者張勁松, 李祥筠, 陸賢鋒, 陳金木, 韓偉軍 申請人:上海市電力公司, 上海思南電力通信有限公司