專利名稱：基于雙鉗型電流線圈的電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，用于對電網(wǎng)中運行的電子式互感器進(jìn)行不斷電的在線校驗。
背景技術(shù)：
互感器在變電站中起著給后續(xù)計量、保護(hù)及監(jiān)控設(shè)備提供信號的重要作用，其運行的穩(wěn)定性是尤為重要的。電子式互感器與傳統(tǒng)互感器存在原理性差異，因而不能采用傳統(tǒng)互感器的校驗方法和設(shè)備。并且，傳統(tǒng)互感器由于結(jié)構(gòu)相對簡單，技術(shù)相對成熟，一般是采用定期停電檢修校驗的方法，期限可能為10年甚至更長。但是，電子式互感器采用了大量的電子元器件或光學(xué)器件，穩(wěn)定性受到一定的限制，不論是從電能計量還是保護(hù)的應(yīng)用考慮，都不能采用傳統(tǒng)互感器的定期校驗的方法，而是在必要的時候應(yīng)該隨時對其誤差特性進(jìn)行校驗。由于目前不論是傳統(tǒng)互感器還是電子式互感器的校驗大多都停留在停電狀態(tài)下的離線校驗，在帶電狀態(tài)下對電子式互感器性能進(jìn)行監(jiān)測的有效手段剛剛起步，因此電子式互感器在線校驗系統(tǒng)是亟待研究和開發(fā)的新技術(shù)。文獻(xiàn)(Tong Yue，Li Hong Bin. An accurate continuous calibration system for high voltage current transformer[J]. Review of Scientific Intrusments，2011， 82(2) 025107-025107-9)研究了一種電子式電流互感器的在線校驗系統(tǒng)，但是存在以下不足1、電流互感器標(biāo)準(zhǔn)通道采用了鉗型空心線圈，但是，鉗型空心線圈的測量精度受安裝位置和氣隙閉合程度的影響很大，由于是帶電安裝，所以，在安裝過程和結(jié)果不可控的前提下，空心線圈的測量精度不可控，難以保證標(biāo)準(zhǔn)電流通道的電流測量精度，以至于校驗結(jié)果的可信度受到質(zhì)疑。2、高低壓側(cè)間的信號傳輸采用了光纖合成絕緣子，光纖合成絕緣子體積大，重量重，不便于現(xiàn)場安裝。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對上述電子式電流互感器的在線校驗系統(tǒng)存在的技術(shù)缺陷，進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，提出一種基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，通過二個鉗型電流線圈的互相校準(zhǔn)，從而實現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)通道電流傳感器安裝是否符合要求的判斷，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)電流通道的校驗數(shù)據(jù)反饋判斷，保證現(xiàn)場操作時的可控，從而實現(xiàn)高精度的電子式電流互感器在線校驗。同時本實用新型采用高低壓側(cè)間基于開放頻段無線傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)， 免去笨重的光纖合成絕緣子，大大降低了現(xiàn)場操作的難度。本實用新型的技術(shù)方案為基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，包括高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器、低壓側(cè)的接收端和上位機構(gòu)成的校驗平臺，高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側(cè)的接收端相連，低壓側(cè)的接收端通過串口信號連接線與上位機相連，低壓側(cè)的接收端通過連接導(dǎo)線或光纖與被校驗的電流互感器相連，其特征在于所述的高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器由二個鉗型電流線圈、信號采集及發(fā)送電路板、電池、屏蔽罩以及外置印刷電路板PCB發(fā)送天線構(gòu)成，信號采集及發(fā)送電路板、電池分別固定在屏蔽罩內(nèi)部，電池為信號采集及發(fā)送電路板供電，二個鉗型電流線圈分別通過導(dǎo)線與屏蔽罩內(nèi)的信號采集及發(fā)送電路板連接，外置PCB發(fā)送天線鑲嵌在屏蔽罩的PCB板上，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩的中心分別開有通孔，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩串聯(lián)安裝于被校驗的電子式電流互感器的同一回路的一次電流導(dǎo)線上。所述的雙鉗型電流線圈是鐵芯電流線圈、空心電流線圈或鐵芯電流線圈與空心電流線圈的組合線圈，首先在同一電流信號下對雙鉗型電流線圈的兩路輸出進(jìn)行比對，當(dāng)兩路輸出的差值小于相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的誤差限值時，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)通道電流傳感器安裝符合要求的判斷，再以安裝符合要求的雙鉗型電流線圈的輸出為參考依據(jù)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對被校驗的電子式電流互感器進(jìn)行誤差計算及校驗。二個鉗型電流線圈、信號采集及發(fā)送電路板、電池均從市場購得。位于低壓側(cè)的接收端以無線接收的方式接收高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器的數(shù)字輸出信號并發(fā)送到上位機，接收端同時接收低壓側(cè)被校驗的電子式電流互感器的數(shù)字輸出信號；上位機得到高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器與高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器這兩路信號在同一時刻的輸出信號后，分別提取兩路信號的幅值和相位，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，計算出兩路信號的比差和相差。接收端和上位機均采用現(xiàn)有設(shè)備，高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器需要串聯(lián)安裝于被校驗的電子式電流互感器同一電流回路的一次電流導(dǎo)線上，而接收端和上位機是放置在低壓控制室等位置，也可以根據(jù)需要放置在無線傳輸?shù)挠行Ь嚯x內(nèi)的任何位置。本實用新型通過二個鉗型電流線圈的互相校準(zhǔn)，從而實現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器安裝是否符合要求的判斷，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)電流通道的校驗數(shù)據(jù)反饋判斷，保證現(xiàn)場操作時的可控，從而實現(xiàn)高精度的電子式互感器在線校驗。同時本實用新型采用高低壓側(cè)間基于開放頻段無線傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，免去笨重的光纖合成絕緣子，大大降低了現(xiàn)場操作的難度。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，包括高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器、低壓側(cè)的接收端9和上位機11構(gòu)成的校驗平臺，高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側(cè)的接收端9相連，低壓側(cè)的接收端9通過串口信號連接線12與上位機11相連，低壓側(cè)的接收端9通過連接導(dǎo)線或光纖13與被校驗的電流互感器相連，所述的高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器由二個鉗型電流線圈(2，3)、信號采集及發(fā)送電路板4、電池7、屏蔽罩6以及外置印刷電路板PCB發(fā)送天線5構(gòu)成，信號采集及發(fā)送電路板4、 電池7分別固定在屏蔽罩6內(nèi)部，電池7為信號采集及發(fā)送電路板4供電，二個鉗型電流線圈(2，3)分別通過導(dǎo)線8與屏蔽罩6內(nèi)的信號采集及發(fā)送電路板4連接，外置PCB發(fā)送天線5鑲嵌在屏蔽罩6的PCB板上，二個鉗型電流線圈(2，3)、屏蔽罩6的中心分別開有通孔 10，二個鉗型電流線圈(2，3)、屏蔽罩6串聯(lián)安裝于被校驗的電子式電流互感器的同一回路的一次電流導(dǎo)線1上。所述的雙鉗型電流線圈是鐵芯電流線圈、空心電流線圈或鐵芯電流線圈與空心電流線圈的組合線圈，首先在同一電流信號下對雙鉗型電流線圈的兩路輸出進(jìn)行比對，當(dāng)兩路輸出的差值小于相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的誤差限值時，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)通道電流傳感器安裝符合要求的判斷，再以安裝符合要求的雙鉗型電流線圈的輸出為參考依據(jù)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對被校驗的電子式電流互感器進(jìn)行誤差計算及校驗。二個鉗型電流線圈、信號采集及發(fā)送電路板、電池均從市場購得。本實用新型高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器通過無線傳輸與接收端9相連，接收端9 經(jīng)過串口傳輸給上位機11，接收端9同時接收與標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器串聯(lián)于同一電流回路中的被校的電子式電流互感器的數(shù)字輸出并發(fā)送到上位機11。接收端9和上位機11均采用現(xiàn)有設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器安裝于被校驗電子式電流互感器的同一回路，接收端可放置在低壓控制室等位置，也可以根據(jù)需要放置在無線傳輸?shù)挠行Ь嚯x內(nèi)的任何位置。如圖1所示，對此實用新型的高壓側(cè)部分的具體安裝方式進(jìn)行說明將開口屏蔽罩、鉗型雙電流線圈套在被校驗電子式電流互感器的同一回路，并將其固定好；將屏蔽罩上有PCB天線的一面朝向較為開闊以及低壓側(cè)的接收端所處的方向。被校驗的電子式電流互感器的輸出信號連接到接收端。接收端再將標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器及被校驗的電子式電流互感器的輸出信號連接傳輸?shù)缴衔粰C。安裝完畢后，首先對傳輸至上位機的同一電流信號下雙鉗型電流線圈的兩路輸出進(jìn)行比對，當(dāng)兩路輸出的差值小于相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的誤差限值時，可認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)通道電流傳感器安裝符合要求，再以安裝符合要求的雙鉗型電流線圈的輸出為參考依據(jù)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對被校驗的電流互感器進(jìn)行誤差計算及校驗。如果雙鉗型電流線圈兩路輸出差值大于相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的誤差限值時，則認(rèn)為安裝不符合要求，需要調(diào)整鉗型電流線圈的安裝位置，重新固定后再重復(fù)上述判斷過程，直至雙鉗型電流線圈兩路輸出差值小于相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的誤差限值。
權(quán)利要求1.基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，包括高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器、低壓側(cè)的接收端和上位機構(gòu)成的校驗平臺，高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側(cè)的接收端相連，低壓側(cè)的接收端通過串口信號連接線與上位機相連，低壓側(cè)的接收端通過連接導(dǎo)線或光纖與被校驗的電子式電流互感器相連，其特征在于所述的高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器由二個鉗型電流線圈、信號采集及發(fā)送電路板、電池、屏蔽罩以及外置印刷電路板PCB發(fā)送天線構(gòu)成，信號采集及發(fā)送電路板、電池分別固定在屏蔽罩內(nèi)部， 電池為信號采集及發(fā)送電路板供電，二個鉗型電流線圈分別通過導(dǎo)線與屏蔽罩內(nèi)的信號采集及發(fā)送電路板連接，外置PCB發(fā)送天線鑲嵌在屏蔽罩的PCB板上，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩的中心分別開有通孔，二個鉗型電流線圈、屏蔽罩串聯(lián)安裝于被校驗的電子式電流互感器的同一回路的一次電流導(dǎo)線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，其特征在于所述的雙鉗型電流線圈是鐵芯電流線圈、空心電流線圈或鐵芯電流線圈與空心電流線圈的組合線圈。
專利摘要本實用新型涉及基于雙鉗型電流線圈校驗的電子式互感器在線校驗系統(tǒng)，包括高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器、低壓側(cè)的接收端和上位機構(gòu)成的校驗平臺，高壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)通道電流互感器通過無線傳輸與低壓側(cè)的接收端相連，低壓側(cè)的接收端通過串口信號連接線與上位機相連，低壓側(cè)的接收端通過連接導(dǎo)線或光纖與被校驗的電子式電流互感器相連。本實用新型通過二個鉗型電流線圈的互相校準(zhǔn)，從而實現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)通道電流傳感器安裝是否符合要求的判斷，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)電流通道的校驗數(shù)據(jù)反饋判斷，保證現(xiàn)場操作時的可控，從而實現(xiàn)高精度的電子式互感器在線校驗。同時本實用新型采用高低壓側(cè)間基于開放頻段無線傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)，免去笨重的光纖合成絕緣子，大大降低了現(xiàn)場操作的難度。
文檔編號G08C17/02GK202256656SQ20112035115
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者張秋雁, 李鵬程, 桂專, 歐家祥, 竇峭奇, 肖監(jiān) 申請人:武漢格藍(lán)若光電互感器有限公司, 貴州電力試驗研究院