一种便携式电流互感器电压及电流检测装置制造方法
【专利摘要】一种便携式电流互感器电压及电流检测装置，涉及电流互感器复合误差测试技术。它为了解决现有电流互感器复合误差测装置不便于在现场进行测试的问题。本实用新型所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置包括交直流变频电源(1)、电流测量电路(2)、电压测量电路(3)、数据采集电路(4)、两个电源接入端(6)、两个模拟量输入及变频电源输出端子(7)、隔离整流电源(8)、电流输出端子(9)和电压输出端子(10)，能够根据需要选择使用自带的交直流变频电源或外部电源来提供低频电压，不需要配备升压器和升流器，使用方便，便于进行现场测试。本实用新型适用于各个电压等级的电流互感器复合误差测试。
【专利说明】一种便携式电流互感器电压及电流检测装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电流互感器复合误差测试技术。
【背景技术】
[0002]电流互感器的复合误差直接影响继电保护动作的可靠性，在GB/T14285-2006继电保护及安全自动装置技术规程中规定:电流互感器带实际二次负荷在稳定短路电流下准确限制系数或励磁特性(含饱和拐点)应能满足所接保护装置动作可靠行性要求。
[0003]电流互感器饱和是目前导致微机继电保护装置不正确动作的重要原因。保护要求在一定的短路电流下，电流互感器误差不超过规定值，误差包括比差、相位差和复合误差。对于有铁芯的电流互感器，形成误差的主要因素是铁芯的非线性励磁特性及饱和程度。电流互感器的饱和可分为稳态饱和与暂态饱和。稳态饱和由大容量短路稳态对称电流引起，主要是因为一次电流值太大，进入了电流互感器饱电流互感器是电力系统各种保护装置获取一次系统信息的中间媒介，随着系统不断向超高压大容量方向的发展，互感器铁芯饱和的问题日益严重，电流互感器一旦饱和误差会大大增加造成继电保护的不正确动作扩大事故的影响范围，测试电流互感器的复合误差已成为提高系统安全运行的重要工作。
[0004]目前广泛使用的电流互感器测试仪虽然能测试电流互感器的伏安特性，但需加较高电压，此时要另配升压器、升流器，不便于在现场进行电流互感器的测试。因此设计满足电流互感器的伏安特性测量并适于在现场使用、便于携带的测试装置很有意义。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是为了解决现有电流互感器复合误差测装置不便于在现场进行测试的问题，提供一种便携式电流互感器电压及电流检测装置。
[0006]本实用新型所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置包括交直流变频电源1、电流测量电路2、电压测量电路3、数据采集电路4、两个电源接入端6、两个模拟量输入及变频电源输出端子7、隔离整流电源8、电流输出端子9和电压输出端子10，所述交直流变频电源I的两个电输出端分别连接两个电源接入端6，两个模拟量输入及变频电源输出端子7分别用于连接被测电流互感器的两端，电流测量电路2的电输入端和电输出端分别连接一个电源接入端6和一个模拟量输入及变频电源输出端子7，电流测量电路2的电流信号输出端连接数据采集电路4的电流信号输入端，另一个电源接入端6连接另一个模拟量输入及变频电源输出端子7，电压测量电路3的两端分别连接两个模拟量输入及变频电源输出端子7，电压测量电路3的电压信号输出端连接数据采集电路4的电压信号输入端，所述数据采集电路4的电流信号输出端和电压信号输出端分别连接电流输出端子9和电压输出端子10，隔离整流电源8用于对电流测量电路2、电压测量电路3和数据采集电路4提供工作电源。
[0007]本实用新型所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置的数据采集电路4包括电流采集卡11、电压采集卡12和GPS及北斗双定时电路13，所述电流采集卡11的电流信号输入端和电流信号输出端分别为数据采集电路4的电流信号输入端和电流信号输出端，电压采集卡12的电压信号输入端和电压信号输出端分别为数据采集电路4的电压信号输入端和电压信号输出端，GPS及北斗双定时电路13的两个米样脉冲控制信号输出端分别连接电流采集卡11的采样脉冲控制信号输入端和电压采集卡12的采样脉冲控制信号输入端。
[0008]本实用新型所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置还包括光电隔离电路5，数据采集电路4的电流信号输出端通过所述光电隔离电路5连接电流输出端子9，数据采集电路4的电流信号输出端和电压信号输出端通过所述光电隔离电路5连接电压输出端子10。
[0009]本实用新型所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置在使用时，用户能够根据需要选择使用自带的交直流变频电源I或外部电源来提供低频电压，不需要配备升压器和升流器，使用方便，便于进行现场测试；通过电流测量电路2与电压测量电路3测量电流互感器的电压和电流；GPS及北斗双定时电路13接收GPS与北斗秒脉冲信号，确保电压采样与电流采样的同步，提高了测量的准确度；测得的电流数据和电压数据分别通过电流输出端子9和电压输出端子10发送至外部数据处理设备，外部数据处理设备对电流数据和电压数据进行处理后得到电流互感器复合误差。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置原理框图；
[0011]图2为数据采集电路的原理框图。
【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置包括交直流变频电源1、电流测量电路2、电压测量电路3、数据采集电路4、两个电源接入端6、两个模拟量输入及变频电源输出端子7、隔离整流电源8、电流输出端子9和电压输出端子10，所述交直流变频电源I的两个电输出端分别连接两个电源接入端6，两个模拟量输入及变频电源输出端子7分别用于连接被测电流互感器的两端，电流测量电路2的电输入端和电输出端分别连接一个电源接入端6和一个模拟量输入及变频电源输出端子7，电流测量电路2的电流信号输出端连接数据采集电路4的电流信号输入端，另一个电源接入端6连接另一个模拟量输入及变频电源输出端子7，电压测量电路3的两端分别连接两个模拟量输入及变频电源输出端子7，电压测量电路3的电压信号输出端连接数据采集电路4的电压信号输入端，所述数据采集电路4的电流信号输出端和电压信号输出端分别连接电流输出端子9和电压输出端子10，隔离整流电源8用于对电流测量电路2、电压测量电路3和数据采集电路4提供工作电源。
[0013]本实施方式所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置在使用过程中，将电流输出端子9和电压输出端子10分别连接外部数据处理设备的电流信号输入端和电压信号输入端。装置设置有电源接入端10，用户可以根据需要选择性地接入装置自带的交直流变频电源I或外部电源来提供低频电压，不需要配备升压器和升流器，便于现场操作。交直流变频电源I的体积小巧，输出电压与频率可调范围较大。为满足不同电流互感器测试需要，交直流变频电源I还能输出直流电。所述装置拥有I路模拟量输入及变频电源输出端子11，能够实现电压、电流和频率的测量，装置输出的电压、电流信号从电流互感器的二次侧输入。采用隔离整流电源9为整个装置提供电源，将整个装置与外部供电电源进行电磁隔离，避免供电电源的杂波干扰。低频电源及电流测量电路2和电压测量电路3能够保证测量精度，能够广泛应用于各个电压等级的电流互感器复合误差测试。
[0014]【具体实施方式】二:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式与实施方式一所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置的区别在于:所述的数据采集电路4包括电流采集卡11、电压采集卡12和GPS及北斗双定时电路13，所述电流采集卡11的电流信号输入端和电流信号输出端分别为数据采集电路4的电流信号输入端和电流信号输出端，电压采集卡12的电压信号输入端和电压信号输出端分别为数据采集电路4的电压信号输入端和电压信号输出端，GPS及北斗双定时电路13的两个采样脉冲控制信号输出端分别连接电流采集卡11的采样脉冲控制信号输入端和电压采集卡12的采样脉冲控制信号输入端。
[0015]为了实现数据采集电路4中电流采集卡12与电压采集卡13的同步采样，数据采集电路4内置GPS及北斗双定时电路13，该模块能够接收GPS与北斗的秒脉冲信号，保证数据采集电路4的采样脉冲信号在每秒内被GPS及北斗双定时电路13的秒脉冲信号同步I次，这有利于系统稳定性分析和保护动作特性分析，也能够确保测试结果的精确度。
[0016]【具体实施方式】三:结合图1说明本实施方式，本实施方式与实施方式一或二所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置的区别在于:它还包括光电隔离电路5，数据采集电路4的电流信号输出端通过所述光电隔离电路5连接电流输出端子9，数据采集电路4的电流信号输出端和电压信号输出端通过所述光电隔离电路5连接电压输出端子10。
[0017]光电隔离电路5将采集数据进行电转光和光转电操作，用于实现电信号的电源隔离。本实施方式在数据采集电路4与外部数据处理设备之间串联光电隔离电路5，对传递的信号实现隔离，有效的将外部数据处理设备的弱电信号与数据采集电路4、被测电流互感器等大功率设备实现隔离，防止大功率部件的工作对弱电信号传递的影响，保障了外部数据处理设备的安全运行。
[0018]【具体实施方式】四:结合图1说明本实施方式，本实施方式与实施方式一或二所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置的区别在于:所述的电流测量电路2采用SF1-4穿芯电流互感器实现。
[0019]【具体实施方式】五:结合图1说明本实施方式，本实施方式与实施方式一或二所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置的区别在于:所述的电压测量电路3采用S型交流电压隔离传感器实现。
[0020]所述的S型交流电压隔离传感器利用电磁感应原理，感应式输入，精度高、功耗低、漂移小，稳定性好，特别适合于工频至低频电压参数的测量。
【权利要求】
1.一种便携式电流互感器电压及电流检测装置，其特征在于:它包括交直流变频电源(1)、电流测量电路(2)、电压测量电路(3)、数据采集电路(4)、两个电源接入端(6)、两个模拟量输入及变频电源输出端子(7)、隔离整流电源(8)、电流输出端子(9)和电压输出端子(10)，所述交直流变频电源(I)的两个电输出端分别连接两个电源接入端(6)，两个模拟量输入及变频电源输出端子(7)分别用于连接被测电流互感器的两端，电流测量电路⑵的电输入端和电输出端分别连接一个电源接入端(6)和一个模拟量输入及变频电源输出端子(7)，电流测量电路(2)的电流信号输出端连接数据采集电路(4)的电流信号输入端，另一个电源接入端(6)连接另一个模拟量输入及变频电源输出端子(7)，电压测量电路(3)的两端分别连接两个模拟量输入及变频电源输出端子(7)，电压测量电路(3)的电压信号输出端连接数据采集电路(4)的电压信号输入端，所述数据采集电路(4)的电流信号输出端和电压信号输出端分别连接电流输出端子(9)和电压输出端子(10)，隔离整流电源⑶用于对电流测量电路(2)、电压测量电路(3)和数据采集电路(4))提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置，其特征在于:所述的数据采集电路(4)包括电流采集卡(11)、电压采集卡(12)和GPS及北斗双定时电路(13)，所述电流采集卡(11)的电流信号输入端和电流信号输出端分别为数据采集电路(4)的电流信号输入端和电流信号输出端，电压米集卡(12)的电压信号输入端和电压信号输出端分别为数据采集电路(4)的电压信号输入端和电压信号输出端，GPS及北斗双定时电路(13)的两个采样脉冲控制信号输出端分别连接电流采集卡(11)的采样脉冲控制信号输入端和电压采集卡(12)的采样脉冲控制信号输入端。
3.根据权利要求1或2所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置，其特征在于:它还包括光电隔离电路(5)，数据采集电路(4)的电流信号输出端通过所述光电隔离电路(5)连接电流输出端子(9)，数据采集电路(4)的电流信号输出端和电压信号输出端通过所述光电隔离电路(5)连接电压输出端子(10)。
4.根据权利要求1或2所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置，其特征在于:所述的电流测量电路(2)采用SF1-4穿芯电流互感器实现。
5.根据权利要求1或2所述的一种便携式电流互感器电压及电流检测装置，其特征在于:所述的电压测量电路(3)采用S型交流电压隔离传感器实现。
【文档编号】G01R35/02GK203422465SQ201320574060
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】韩冰, 温祥龙, 刘生, 王孝余, 刘秀娥, 张雷, 樊永新, 孟大伟 申请人:国家电网公司, 黑龙江省电力科学研究院