一種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置，包括一臺(tái)主機(jī)（3）和一臺(tái)副機(jī)（4）；主機(jī)（3）包括主機(jī)測(cè)量模塊（15）、主機(jī)外置天線（7）、主機(jī)無(wú)線通信模塊（11）、主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊（9）、主機(jī)顯示器（13）和主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊（5）。副機(jī)（4）包括副機(jī)測(cè)量模塊（16）、副機(jī)外置天線（8）、副機(jī)無(wú)線通信模塊（12）、副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊（10）、副機(jī)顯示器（14）和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊（6）。本實(shí)用新型無(wú)需連接二次電纜，設(shè)計(jì)合理，功能齊全，智能化程度高，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，攜帶方便，并能滿足規(guī)程的使用要求，提高試驗(yàn)安全性和可靠性，減輕現(xiàn)場(chǎng)工作量，很大程度提高工作效率和質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
—種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線測(cè)量電壓互感器二次回路壓降的檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電能計(jì)量誤差由互感器的合成誤差、電能表的誤差及電壓互感器二次回路壓降引起的誤差組成。在這些因素中，電壓互感器二次回路壓降的影響往往較為嚴(yán)重。電能計(jì)量裝置中的電壓互感器通常與電能表的距離較遠(yuǎn)，較大的二次負(fù)荷電流及二次回路阻抗導(dǎo)致電壓互感器二次端電壓與電能表端電壓的幅值和相位不一致，影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確、公正。電壓互感器二次回路壓降作為構(gòu)成計(jì)量誤差的一個(gè)部分，受到廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)外都有嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)、控制標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中規(guī)定:1、II類用于貿(mào)易結(jié)算的電能計(jì)量裝置中的電壓互感器二次回路電壓降應(yīng)不大于其額定二次電壓的0.2，其它電能計(jì)量裝置中電壓互感器二次電回路壓降應(yīng)不大于其額定二次電壓的0.5 ;運(yùn)行中的電壓互感器二次回路壓降應(yīng)定期檢測(cè)，一般規(guī)定檢測(cè)周期為兩年。因此，有必要研究準(zhǔn)確、安全、高效的測(cè)量方法和裝置。
[0003]由于電壓互感器二次回路壓降對(duì)電能計(jì)量的顯著影響，長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)外研究總結(jié)出多種電壓互感器二次回路壓降測(cè)量方法，主要有互感器校驗(yàn)儀法、小量限高內(nèi)阻電壓表法、相位伏安表法、高準(zhǔn)確度電壓表法、負(fù)荷比較法等。這些方法各具優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量原理可以分為間接測(cè)量法和直接測(cè)量法兩大類。
[0004]間接測(cè)量法的測(cè)量對(duì)象是電壓互感器端電壓Utv和電能表端電壓Uwh測(cè)量在兩端同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)公式100%x (Utv-UJ/Utv，計(jì)算得到兩端電壓的比值差，這種方法測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單、安全，但是一般只能得到比值差，不能得到相位差，目前使用的無(wú)線監(jiān)測(cè)儀法雖然能夠測(cè)量比值差和相位差，但是受到技術(shù)限制，其測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)不到要求。
[0005]直接測(cè)量法采用測(cè)差原理，被測(cè)量主要是電壓互感器端電壓和電能表端電壓的相量差值Λ U，這種方法具有較高的準(zhǔn)確度，對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求不高，儀器成本低。但要求電壓互感器端電壓和電能表端電壓之間要有輔助的直接電氣連接，測(cè)量時(shí)需要敷設(shè)臨時(shí)測(cè)試電纜，操作相對(duì)繁瑣，更重要的是直接測(cè)量法存在較多的安全隱患。此方法和裝置作為直接測(cè)量法的代表，基于測(cè)差原理，目前應(yīng)用最廣泛，該方法主要存在以下問(wèn)題:
[0006](I)測(cè)試電纜長(zhǎng)期使用，絕緣老化或損傷，可能導(dǎo)致短路:并且鋪設(shè)的電纜易出現(xiàn)破損和斷裂等情況，造成傳輸信號(hào)失真、失效，威脅試驗(yàn)設(shè)備和人員人身安全:同時(shí)，若電壓互感器端電壓與電能表端電壓距離遠(yuǎn)，需鋪設(shè)較長(zhǎng)的電纜連接電壓互感器二次端和電能表端，從而引入了附加誤差，使誤差數(shù)據(jù)失準(zhǔn)；
[0007](2)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，敷設(shè)的測(cè)試電纜可能要穿越樓梯、建筑物、公共通道、溝道、門(mén)窗、樹(shù)木等，電纜絕緣易被劃破、磨損，導(dǎo)致短路；
[0008](3)對(duì)一些長(zhǎng)距離回路的測(cè)量工作量較大，安全監(jiān)護(hù)困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)在無(wú)需二次電纜的連接的情況下對(duì)電壓互感器二次回路壓降進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和校準(zhǔn)。
[0010]一種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置，包括一臺(tái)主機(jī)和一臺(tái)副機(jī)；主機(jī)由主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊分別與主機(jī)測(cè)量模塊、主機(jī)無(wú)線通信模塊、主機(jī)顯示器和主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊，其中主機(jī)測(cè)量模塊通過(guò)二次電纜與電壓互感器二次端連接，主機(jī)無(wú)線通信模塊與主機(jī)外置天線連接；副機(jī)由副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊分別與副機(jī)測(cè)量模塊、副機(jī)無(wú)線通信模塊、副機(jī)顯示器和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊連接；其中副機(jī)測(cè)量模塊通過(guò)二次電纜與電能表端連接，副機(jī)無(wú)線通信模塊與副機(jī)外置天線連接；主機(jī)與副機(jī)之間通過(guò)主機(jī)無(wú)線通信模塊與副機(jī)無(wú)線通信模塊無(wú)線連接。
[0011]本實(shí)用新型主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊，運(yùn)用信號(hào)預(yù)處理算法、最小二乘法以及準(zhǔn)同步離散傅立葉算法獲得被測(cè)信號(hào)的幅度、頻率及相位信息，用于比較所述主機(jī)數(shù)字信號(hào)和所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)，得出電壓比值差和相位差，并發(fā)出時(shí)鐘同步指令使主機(jī)數(shù)字信號(hào)和副機(jī)數(shù)字信號(hào)同步，實(shí)現(xiàn)電壓互感器二次端I與電能表端2信號(hào)同步。
[0012]本實(shí)用新型主機(jī)顯示器，與主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊相連，用于同步顯示電壓比值差和相位差；所述副機(jī)顯示器，與副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊相連，用于同步顯示電壓比值差和相位差。優(yōu)選為滿足國(guó)軍標(biāo)GJB4和GJB151A要求的_40°C?70°C寬溫軍用液晶顯示器，以便能在中國(guó)東北極端寒冷地區(qū)和海南炎熱潮濕地區(qū)戶外使用。
[0013]本實(shí)用新型主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊，用于接收衛(wèi)星信號(hào)同步世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。優(yōu)選Motorola公司生產(chǎn)的專用GPS時(shí)間模塊M0T0R0 VP ONCORE50ns (1)0
[0014]主機(jī)測(cè)量模塊，用于準(zhǔn)確測(cè)量電壓互感器二次端電參量信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為主機(jī)數(shù)字信號(hào)。
[0015]副機(jī)測(cè)量模塊，用于準(zhǔn)確測(cè)量電能表端電參量信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為副機(jī)數(shù)字信號(hào)。
[0016]副機(jī)無(wú)線通信模塊，用于將接收的副機(jī)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線通信信號(hào)，然后傳送給主機(jī)無(wú)線通信模塊。
[0017]主機(jī)無(wú)線通信模塊，用于將接收的所述無(wú)線通信信號(hào)還原成副機(jī)數(shù)字信號(hào)，再將所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)傳送至所述主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊。
[0018]主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊，用于比較所述主機(jī)數(shù)字信號(hào)和所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)，得出電壓比值差和相位差，并發(fā)出時(shí)鐘同步指令使主機(jī)數(shù)字信號(hào)和副機(jī)數(shù)字信號(hào)同步，實(shí)現(xiàn)電壓互感器二次端與電能表端信號(hào)同步。
[0019]副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收和處理副機(jī)測(cè)量模塊所測(cè)電能表端電參量數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出時(shí)鐘同步指令，實(shí)現(xiàn)主機(jī)數(shù)字信號(hào)和副機(jī)數(shù)字信號(hào)同步。
[0020]主機(jī)顯示器，用于同步顯示電壓比值差和相位差。
[0021 ] 副機(jī)顯示器，用于同步顯示電壓比值差和相位差。
[0022]主機(jī)外置天線，用于發(fā)送和接收無(wú)線通信信號(hào)。
[0023]副機(jī)外置天線，用于發(fā)送和接收無(wú)線通信信號(hào)。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果是:采用上述技術(shù)方案的電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置，無(wú)需連接二次電纜，從而降低錯(cuò)誤接線和導(dǎo)線破損機(jī)率，設(shè)計(jì)合理，功能齊全，智能化程度高，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，攜帶方便，并能滿足規(guī)程的使用要求，提高試驗(yàn)安全性和可靠性，減輕現(xiàn)場(chǎng)工作量，很大程度提高工作效率和質(zhì)量，并為同類設(shè)備應(yīng)用的研制、設(shè)計(jì)、改良提供重要參考。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型所述主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0028]一種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置，包括一臺(tái)主機(jī)3和一臺(tái)副機(jī)4;所述主機(jī)3由主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9分別與主機(jī)測(cè)量模塊15、主機(jī)無(wú)線通信模塊11、主機(jī)顯示器13和主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊5，其中主機(jī)測(cè)量模塊15通過(guò)二次電纜17與電壓互感器二次端I連接，主機(jī)無(wú)線通信模塊11與主機(jī)外置天線7連接；所述副機(jī)4由副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10分別與副機(jī)測(cè)量模塊16、副機(jī)無(wú)線通信模塊12、副機(jī)顯示器14和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊6連接；其中副機(jī)測(cè)量模塊16通過(guò)二次電纜18與電能表端2連接，副機(jī)無(wú)線通信模塊12與副機(jī)外置天線8連接；主機(jī)3與副機(jī)4之間通過(guò)主機(jī)無(wú)線通信模塊11與副機(jī)無(wú)線通信模塊12無(wú)線連接。
[0029]所述主機(jī)測(cè)量模塊15，用于準(zhǔn)確測(cè)量電壓互感器二次端電參量信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為主機(jī)數(shù)字信號(hào)。
[0030]所述副機(jī)測(cè)量模塊16，用于準(zhǔn)確測(cè)量電能表端電參量信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為副機(jī)數(shù)字信號(hào)。
[0031]所述副機(jī)無(wú)線通信模塊12與主機(jī)無(wú)線通信模塊11通過(guò)無(wú)線通信信號(hào)連接。
[0032]所述副機(jī)無(wú)線通信模塊12，用于將接收的副機(jī)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線通信信號(hào)，然后傳送給主機(jī)無(wú)線通信模塊11。
[0033]所述主機(jī)無(wú)線通信模塊11，用于將接收的所述無(wú)線通信信號(hào)還原成副機(jī)數(shù)字信號(hào)，再將所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)傳送至所述主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9。
[0034]所述主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9，運(yùn)用信號(hào)預(yù)處理算法、最小二乘法以及準(zhǔn)同步離散傅立葉算法獲得被測(cè)信號(hào)的幅度、頻率及相位信息，用于比較所述主機(jī)數(shù)字信號(hào)和所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)，得出電壓比值差和相位差，并發(fā)出時(shí)鐘同步指令使主機(jī)數(shù)字信號(hào)和副機(jī)數(shù)字信號(hào)同步，實(shí)現(xiàn)電壓互感器二次端I與電能表端2信號(hào)同步。
[0035]所述副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10，用于接收和處理副機(jī)測(cè)量模塊16所測(cè)電能表端2電參量數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9發(fā)出時(shí)鐘同步指令，實(shí)現(xiàn)主機(jī)數(shù)字信號(hào)和副機(jī)數(shù)字信號(hào)同步。
[0036]所述主機(jī)顯示器13，與主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9相連，用于同步顯示電壓比值差和相位差，優(yōu)選為滿足國(guó)軍標(biāo)GJB4和GJB151A要求，-40°C?70°C寬溫軍用液晶顯示器，以便能在中國(guó)東北極端寒冷地區(qū)和海南炎熱潮濕地區(qū)戶外使用。
[0037]所述副機(jī)顯示器14，與副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10相連，用于同步顯示電壓比值差和相位差，優(yōu)選為滿足國(guó)軍標(biāo)GJB4和GJB151A要求，-40°C?70°C寬溫軍用液晶顯示器，以便能在中國(guó)東北極端寒冷地區(qū)和海南炎熱潮濕地區(qū)戶外使用。
[0038]所述主機(jī)外置天線7，與主機(jī)無(wú)線通信模塊11相連，用于發(fā)送和接收無(wú)線通信信號(hào)。
[0039]所述副機(jī)外置天線8，與副機(jī)無(wú)線通信模塊12相連，用于發(fā)送和接收無(wú)線通信信號(hào)。
[0040]所述主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊5和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊6，接收衛(wèi)星信號(hào)，用于同步世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，并輸出間隔Is的脈沖信號(hào)(Ipps)和串口輸出的與脈沖前沿對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和日期代碼(年、月、日、時(shí)、分、秒)至所述主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9和副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10。由于電壓互感器二次壓降測(cè)量要求的準(zhǔn)確度較高，一般要求GPS時(shí)鐘誤差不超過(guò)10ns?200ns。優(yōu)選Motorola 公司生產(chǎn)的專用 GPS 時(shí)間模塊M0T0R0 VP ONCORE 50ns (I σ ),其含義是:時(shí)鐘誤差呈正態(tài)分布，在I σ的概率區(qū)間內(nèi)，時(shí)鐘脈沖誤差小于50ns。
[0041]如圖1所示，本實(shí)用新型電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置工作時(shí)，首先將本實(shí)用新型優(yōu)選的Motorola公司生產(chǎn)的M0T0R0 VP 0NC0RE 50ns (I σ )主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊5和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊6時(shí)間精度指標(biāo)設(shè)定為“位置固定”模式，其工作原理如圖2所示。主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊5和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊6通過(guò)輸出間隔Is的脈沖信號(hào)(Ipps)和串口輸出的與脈沖前沿對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和日期代碼(年、月、日、時(shí)、分、秒)至主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9和副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10，使主機(jī)3和副機(jī)4同步到世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，并能使主機(jī)3和副機(jī)4時(shí)鐘誤差小于50ns。
[0042]然后，電壓互感器二次端I通過(guò)二次電纜17接到主機(jī)測(cè)量模塊15上；電能表端2通過(guò)二次電纜18接到副機(jī)測(cè)量模塊16上；主機(jī)測(cè)量模塊15用于準(zhǔn)確測(cè)量電壓互感器二次端電參量信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為主機(jī)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9。副機(jī)測(cè)量模塊16，用于準(zhǔn)確測(cè)量電能表端電參量信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為副機(jī)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)礁睓C(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10。
[0043]副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10將副機(jī)測(cè)量模塊16發(fā)出的副機(jī)數(shù)字信號(hào)傳送到副機(jī)無(wú)線通信模塊12 ;副機(jī)無(wú)線通信模塊12將接收的副機(jī)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線通信信號(hào)，然后傳送給主機(jī)無(wú)線通信模塊11。主機(jī)無(wú)線通信模塊11將接收的所述無(wú)線通信信號(hào)還原成副機(jī)數(shù)字信號(hào)，再將所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)傳送至所述主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9。主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9，運(yùn)用信號(hào)預(yù)處理算法、最小二乘法以及準(zhǔn)同步離散傅立葉算法獲得被測(cè)信號(hào)的幅度、頻率及相位信息，用于比較所述主機(jī)數(shù)字信號(hào)和所述副機(jī)數(shù)字信號(hào)，得出電壓比值差和相位差。并發(fā)出時(shí)鐘同步指令至主機(jī)無(wú)線通信模塊11傳至副機(jī)無(wú)線通信模塊12到達(dá)副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10，使主機(jī)數(shù)字信號(hào)和副機(jī)數(shù)字信號(hào)同步，實(shí)現(xiàn)電壓互感器二次端I與電能表端2信號(hào)同止/J/ O
[0044]最后，通過(guò)主機(jī)顯示器13與主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊9相連，用于同步顯示電壓比值差和相位差。副機(jī)顯示器14與副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊10相連，用于同步顯示電壓比值差和相位差。
[0045]本實(shí)用新型提供的電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置無(wú)需連接二次電纜，從而降低錯(cuò)誤接線和導(dǎo)線破損機(jī)率，并能滿足規(guī)程的使用要求，提高試驗(yàn)安全性和可靠性，減輕現(xiàn)場(chǎng)工作量，很大程度提高工作效率和質(zhì)量，并為同類設(shè)備應(yīng)用的研制、設(shè)計(jì)、改良提供參考。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓互感器二次回路壓降無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，包括一臺(tái)主機(jī)(3)和一臺(tái)副機(jī)(4);主機(jī)(3)由主機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊(9)分別與主機(jī)測(cè)量模塊(15)、主機(jī)無(wú)線通信模塊(11 )、主機(jī)顯示器(13 )和主機(jī)GPS時(shí)間同步模塊(5 )連接，其中主機(jī)測(cè)量模塊(15 )通過(guò)二次電纜(17 )與電壓互感器二次端(I)連接，主機(jī)無(wú)線通信模塊(11)與主機(jī)外置天線(7 )連接；副機(jī)(4)由副機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊(10)分別與副機(jī)測(cè)量模塊(16)、副機(jī)無(wú)線通信模塊(12)、副機(jī)顯示器(14)和副機(jī)GPS時(shí)間同步模塊(6)連接；其中副機(jī)測(cè)量模塊(16)通過(guò)二次電纜(18)與電能表端(2)連接，副機(jī)無(wú)線通信模塊(12)與副機(jī)外置天線(8)連接；主機(jī)(3)與副機(jī)(4)之間通過(guò)主機(jī)無(wú)線通信模塊(11)與副機(jī)無(wú)線通信模塊(12)無(wú)線連接。
【文檔編號(hào)】G01R35/02GK204065388SQ201420147418
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】沈鑫, 王昕 , 曹敏, 丁心志, 劉清蟬 申請(qǐng)人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司