电压互感器二次压降的新测试方法及新测试仪器的制造方法
【专利说明】
一.技术领域
[0001]本发明公开的电压互感器二次压降新测试方法及新测试仪器属电量计量或检测技术领域，具体涉及的是一种计量或检测电压互感器二次压降的新测试方法及新测试仪器。
二.【背景技术】
[0002]电压互感器二次压降测量的传统测量方法是通过有线的方式实现的。采用这种测量方式时，需从电压互感器(PT)到电能表处铺设一条几十米到几百米长的电缆，有时这条电缆还需要绕过各种障碍，作业危险，费时费力，非常不便。在有些距离远、地形复杂的环境中甚至无法铺设电缆。目前这种测量方法仍有一些用户在使用。
[0003]制造和使用电压互感器二次压降的无线测量仪器一直是厂家和用户所梦寐以求的。从上世纪90年代中期开始，人们即开始了寻找其它可能的解决方案。到目前为止，人们提出的方案主要有三种。一种方案是:在电压互感器处的分机和在电能表处的主机分别测量出各自的电压幅值，然后将分机在电压互感器处测得的电压幅值信号通过无线通道传输给主机，由主机计算出两处电压幅值的差值。这种方案最大的缺点是，无法测量电压互感器二次压降的角差信息。因此，不能算作真正实现了二次压降的无线测量。此外，理论分析表明，这种测量方法得到的测量结果的准确度比上述测差法低500倍左右。因此，这种方案基本是不可行的。
[0004]近年来，随着GPS技术的不断普及和发展，人们又提出了一种基于GPS的二次压降测量方案。由于GPS可提供一误差为微秒级的秒脉冲信号(IPPS)，可以将此信号作为电压互感器处与电能表处的同步信号，从而提取其相位差信息，因而此方案从理论上是可以实现二次压降的无线测量的。但是，由于GPS技术固有的小功率高频段特点，使用GPS时必须将GPS天线放到室外开阔处，因而，即使使用GPS技术进行二次压降的无线测量，其使用也是非常不便的，在短距离的情况下甚至还不如有线测量方案，实用价值不大。
[0005]第三种方法是采用高精度无线通信信道传送电压互感器处与电能表处的幅值和相位信息。目前在市场上成功使用的二次压降的无线测量设备基本上都是基于这种方法的。但这种方法仍然存在着需要费时费力地外接天线，以及存在对变电站等其他设备具有潜在的无线电磁干扰的风险。
[0006]因而，研宄一种新的电压互感器二次压降测试方法是十分必要的。我们研宄成功的这种方法提供了一种全新的电压互感器二次压降测试方法，无需外接天线，无需额外有线电缆，而且简便易行，可准确地测量电压互感器的二次压降。按照这种方法我们研制设计成功了新型的电压互感器的二次压降测试装置，是创新思维和创造性发明。这种新的电压互感器二次压降测试装置能实时、准确测量电压互感器二次压降，可更好地保护供用电双方的经济利益，也为电力事业的科技进步做出了贡献。
三.
【发明内容】
[0007]本发明的目的是:向社会提供这种电压互感器二次压降的新测试方法及新测试仪器，该新测试方法与仪器能实时、准确、简单、新颖地测试电压互感器二次压降值，因此本发明的技术方案具有技术创新性和创造性。
[0008]本发明的技术方案包括两部分，其一是关于电压互感器二次压降的新测试方法的内容；其二是关于电压互感器二次压降的新测试仪器的内容。
[0009]关于电压互感器二次压降的新测试方法的技术方案是这样的:这种电压互感器二次压降的新测试方法，采用电压互感器二次压降的新测试仪器实现或完成，所述的新测试仪器是计量电压互感器二次压降的新测试仪器，该新测试仪器的主体部分具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，而且该新测试仪器带有至少一个新测试仪器的分机，分机同样具有计量或检测电压互感器二次压降的机构和结构，所述的新测试仪器的主体部分及其分机部分均由壳体及其内的电子机构组成，所述的电子机构，如是由多种电子元件、器件、组件、部件、集成电路块、电子电路以及软件程序等组装构成的。详细说，所述的新测试仪器的主体部分和分机部分均可有的电子机构包括有:耦合解耦模块、前端和驱动模块、调制和解调模块、采样和数据转换模块、时间基准模块、数据处理模块、最终二次压降计算模块、信息传输缆线、显示屏及其系统软件等。该新测试仪器的主体部分置于被检电能表处、其分机置于电压互感器二次侧根部，或者，该新测试仪器的主体部分置于电压互感器二次侧根部、其分机置于被检电能表处，技术特点在于:所述的新测试方法是:a.该仪器的分机可将电压互感器二次侧根部的、或被检电能表处的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器主体部分的电压输入端。或者，b.该仪器的主体部分可将电能表处的、或电压互感器二次侧根部的包含了幅值和相位信息的三相电压信号通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时、无误差或误差可忽略地传输被测电压信号至该仪器分机的电压输入端。这样a.该仪器的主体部分、或b.该仪器分机部分便可将电能表处的包含了相位和幅值信息的电压与电压互感器二次侧根部的包含了幅值和相位信息的电压相减，从而得出电压互感器二次压降值。
[0010]根据以上所述的电压互感器二次压降的新测试方法，技术特点还有:所述的新测试方法还有:a.所述的新测试仪器的主体部分、分机部分至少其中一个设置有自行产生时间基准的时基或时钟电路，如时间基准模块。当至少其中一个设置自行产生时间基准的情况下，该时间基准信号作为该仪器的主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分实现电压互感器二次压降测试操作全过程。当该仪器的主体部分和分机部分均产生时间基准信号，则均产生的时间基准信号是同步时间基准信号，该同步时间基准信号作为该仪器的主体部分和分机部分的统一时间基准控制两部分实现电压互感器二次压降测试操作全过程。所述的时间基准模块，可采用高稳定度时钟模块，也可采用一般性能的时钟模块，甚至性能更低的，只要能满足电路性能要求也可。b.所述的联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线既是构成电压互感器二次回路的电线，又是实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分和分机部分各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线。所述的测试得到的电压相位和幅值信息结果，从测试到传输的整个过程包括:首先采样，即仪器的主体部分和分机部分分别在被测电能表处、或电压互感器二次侧根部(或相反处)得到要测试电压相位和幅值信息，接着进行模数转换，然后进行数据处理使数据适合传输，经过数字调制，再经过放大和驱动，将测试得到的电压相位和幅值信息的信号耦合到传输线上进行传输，直到该仪器的主体部分或分机部分的收集测试结果的那一方。那一方收到该信号后，经过解耦，放大和数字解调，得到电压相位和幅值信息。C.所述的该仪器的主体部分和分机部分凡收集、计算并得出电压互感器二次压降值一方的电子电路须设置有最终二次压降计算模块。所述的最终二次压降计算模块可以使用DSP或嵌入式CPU并运行相应的处理软件方式实现，或使用FPGA等可编程硬件芯片方案实现。
[0011]根据以上所述的电压互感器二次压降新测试方法，技术特点还有:所述的联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实现实时、无误差或误差可忽略地交互、传输该仪器的主体部分和分机部分各自测得的电压互感器二次压降信息的传输线，即包含了测试得到的电压相位和幅值信息结果的传输线，其详细方法还有:a.在该仪器的主体部分和分机部分分别产生相同的同步时间基准信号时，该仪器的分机部分在电压互感器二次侧根部、或电能表处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器二次侧根部的、或实时测量电能表处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分的电压输入端。或者，该仪器的主体部分在电能表处、或电压互感器二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表处的、或实时测量电压互感器二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分的电压输入端。或者，b.在该仪器的主体部分产生时间基准信号，并通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到分机部分。该仪器的分机部分在电压互感器二次侧根部、或电能表处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器二次侧根部的、或实时测量电能表处的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器主体部分的电压输入端。或者，该仪器的主体部分在电能表处、或电压互感器二次侧根部以时间基准信号为基准，实时测量电能表处的、或实时测量电压互感器二次侧根部的100V三相三线、或57.7V三相四线三相电压，并将数字化后的包含了幅值和相位信息的三相电压值无误差地通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地传输到该仪器分机部分的电压输入端。或者，c.在该仪器的分机部分产生时间基准信号，并通过联接电能表与电压互感器二次侧根部的电压互感器二次回路各相电线实时地将时间基准信号传输到仪器的主体部分。该仪器的分机部分在电压互感器二次侧根部、或电能表处以时间基准信号为基准，实时测量电压互感器二次侧根部的、或实时测量电能表处的100V三相三线、57.7V三相四线三相电压，并将数字化后