一种互感器二次回路自动对线系统的制作方法

本实用新型属于电力改造调试技术，具体涉及一种互感器二次回路自动对线系统。

背景技术：

在发电厂或变电站基建、改造过程中，最基础的工作即为电气二次回路对线工作，而互感器又作为电力系统的感知器，其二次回路的完整与否直接关系到后期发电厂或变电站的安全、稳定运行。从电力系统运行的多年经验来看，发生过多起可避免的互感器二次回路缺陷导致的电力系统安全生产事故，故保证互感器二次回路完整性，特别是电流互感器不能开路，电压互感器不能短路，成为电力调试、改造中的重中之重。

在现有电力调试现场，通常采用人工方式校对互感器二次回路，如图1所示，具体技术方案为：调试人员甲在互感器本体端子箱将电池组的正极接入互感器二次侧极性端口，负极接入互感器二次侧非极性端口，调试人员乙则在互感器就地端子箱将万用表正表笔接入互感器二次侧极性端口，负表笔接入互感器二次侧非极性端口；此时，调试人员甲利用对讲机告知调试人员乙：互感器二次侧极性端加入电压为正，非极性端加入电压为负；调试人员乙通过在万用表上显示互感器二次回路末端电压极性是否为正来判断二次回路的完整性，若显示极性为负，需立即根据设计图纸查找缺陷，待缺陷消除后继续对线，若显示极性为正，说明被测互感器二次回路接线无误；随后调试人员乙通过对讲机告知调试人员甲：将电池组正极接入互感器二次侧非极性端口，负极接入互感器二次侧极性端口，收到甲更换完电池组正负极性的信息后，调试人员乙通过在万用表上显示互感器二次回路末端电压极性是否为负来判断二次回路的完整性，若显示极性为正，需立即根据设计图纸查找缺陷，待缺陷消除后继续对线，若显示极性为负，再次说明被测互感器二次回路接线无误，随后调试人员乙告知甲被测互感器二次回路准确无误，对线结束，开始进行下一互感器对线工作。

现有技术中互感器二次回路对线存在以下缺陷和不足：(1)对线需要两个工作人员完成，且需配置对讲机，对线效率低，人工和设备成本高；(2)人工对线方式易受到不确定因素而影响对线的准确性；3)人工对线时仅看万用表显示极性，未比较正反极性下电压值的大小。迄今为止，尚未见到与互感器二次回路自动校线系统类似的技术方案以及相关报道。

综上所述，设计一种互感器二次回路自动对线系统既可以提升调试工作效率，又可增加对线的准确率，并进一步降低调试成本，在电力系统调试和改造技术领域有着重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有互感器二次回路对线系统存在的不足，提供了一种互感器二次回路自动对线系统，该系统既有利于提升对线工作效率，又可提升对线准确度，降低调试人工成本。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案来实现：

一种互感器二次回路自动对线系统，包括激励源模块和响应模块；

所述激励源模块或响应模块连接至互感器二次侧本体根部，剩余的另一模块连接至互感器二次回路末端；激励源模块和响应模块无线通讯连接，激励源模块通过无线传输向响应模块输出电源极性信息；

所述激励源模块用于改变输出的电源极性，使与其连接的互感器二次侧本体根部或二次回路末端的响应电压极性改变；

所述响应模块用于采集互感器二次回路末端或二次侧本体根部对应激励源模块输出电源极性的响应电压及极性，通过与收到的激励源模块输出电源极性信息的对比，判断识别互感器二次回路的完整性。

优选的，所述激励源模块包括第一开关、电池、第二开关、激励源控制器和激励源无线模块；

所述的第一开关和第二开关均包括两个联动的断口，开关的第1端口和第4端口为同一断口，开关的第2端口和第3端口为同一断口，开关的第3端口和第4端口均为常开或常闭触点；

所述第一开关和所述第二开关的第4端口均与所述电池正极性端相连，所述第一开关和所述第二开关的第3端口均与所述电池负极性端相连，所述第一开关第1端口和所述第二开关第2端口均与所述激励源模块的第一输出端口相连接，所述第一开关第2端口和所述第二开关第1端口均与所述激励源模块第二输出端口相连接，

所述激励源控制器通信端连接有激励源无线模块，所述激励源控制器输出端与所述第一开关和所述第二开关驱动输入端相连接。

进一步，所述激励源模块用于为所述互感器二次侧本体根部或互感器二次回路末端施加激励，所述第一开关闭合，第二开关断开，所述激励源模块第一输出端口为正极性，第二输出端口则为负极性；所述第一开关断开，第二开关闭合，所述激励源模块第一输出端口为负极性，第二输出端口则为正极性；所述第一开关和第二开关开断均由所述激励源控制器控制，且二者不能同时闭合，所述激励源无线模块用于将所述第一开关和第二开关开断状态信息传输至所述响应模块。

优选的，所述响应模块包括模数转换模块、响应控制器和响应无线模块，

所述模数转换模块一端与所述响应模块第一采集端口相连，另一端则与所述响应模块第二采集端口相连，所述模数转换模块信号输出端连接至所述响应控制器信号输入端，所述响应控制器通信端连接至响应无线模块信号输入端。

进一步，模数转换模块用于采集所述互感器二次回路末端或互感器二次侧本体根部电压及极性，并将所采集电压及极性传输至所述响应控制器，所述响应控制器结合无线接收的激励源模块极性输出信息和所采集二次回路末端电压及极性，判断出互感器二次回路的完整性。

优选的，第一开关和第二开关采用磁保持继电器。

优选的，模数转换模块采用真有效值AD转换芯片，用于输出电压有效值和电压极性。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型激励源模块和响应模块集成度高，便于携带，兼容性好，且能够在现场恶劣调试环境使用，激励源模块和响应模块均有两个接口，现场使用时能够采用插拔式接线，降低接线复杂程度；现场使用时，激励模块输出不同极性的电源，并将不同极性输出标识以无线形式发送至响应模块，响应模块依据所采集电压及极性，与激励模块输出极性相对比，自动判断出互感器二次回路的完整性。本实用新型激励源模块和响应模块可互换位置，即将激励源模块置于互感器二次回路末端，响应模块置于互感器二次侧根部，更换位置后并不影响对线效果，灵活性强。

进一步的，本实用新型采用低功耗、低成本激励源和响应智能控制器，第一和第二开关采用磁保持继电器，仅需触发一次即可维持断开或闭合状态，通过第一和第二开关的开、闭组合实现激励源输出不同极性的电源，激励源智能控制器同时将第一和第二开关的开、闭状态通过无线模块发送至响应模块，无线传输模块可以替代人工对线时的对讲机，降低调试成本。

进一步的，本实用新型响应模块中模数转换模块采用真有效值AD转换芯片，不仅输出电压有效值，还可输出电压极性，使用时响应控制器和激励源智能控制器之间利用无线形式通信，并根据事先设定好的对线流程，完成互感器二次回路对线，提升对线效率和准确度。

附图说明：

图1为现有技术中互感器二次回路对线流程示意图。

图2为本实用新型实施例1中所述系统示意图。

图3为本实用新型实施例2中所述系统示意图。

图中：互感器1、激励源模块2、响应模块3、互感器二次回路末端端子箱4、第一开关2-1、电池2-2、第二开关2-3、激励源控制器2-4、激励源无线模2-5块、模数转换模块3-1、响应控制器3-2、响应无线模块3-3。

具体实施方式：

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

本实用新型对线效率高、对线数据多样化、能够降低人工成本，提升检测准确度，适用于在建或者已建电力系统互感器二次回路对线技术领域。

实施例1

如图2所示，本实用新型包括互感器1、激励源模块2和响应模块3，其中，

所述激励源模块2连接至互感器1二次侧本体根部，所述响应模块3连接至互感器1二次回路末端；激励源模块2的第1端口为第一输出端口，第2端口为第二输出端口，响应模块3的第1端口为第一采集端口，第2端口为第二采集端口，互感器1二次侧本体根部的第1端口和第2端口分别与互感器1二次回路末端的第1端口和第2端口对应连接。互感器1二次侧本体根部和互感器1二次回路末端的第1极性端口和第2非极性端口分别为各自的第一端口和第二端口。

通过改变所述激励源模块2输出电源极性，从而使得所述互感器1二次回路末端响应电压极性随之改变，所述响应模块3分析激励源模块2输出不同极性下互感器1二次回路末端响应响应电压及极性，自动识别出互感器1二次回路的完整性。

本实施例中，所述激励源模块2包括第一开关2-1、电池2-2、第二开关2-3、激励源控制器2-4和激励源无线模块2-5，所述第一开关2-1、第二开关2-3采用磁保持继电器，只需触发一次即可保持断开或者闭合状态，不仅成本低，而且触发驱动电路简单，易于实现，所述激励源控制器2-4采用低功耗，低成本的处理器，仅需供电电源，无需复位电路及晶振电路等外围电路，大大简化了设计流程，降低硬件成本，激励源无线模块2-5采用覆盖范围广，通讯速率快的2.4GHz无线模块，完全能够在调试现场复杂环境下使用，其中，

所述的第一开关2-1和第二开关2-3均包括两个联动的断口，开关的第1端口和第4端口为同一断口，开关的第2端口和第3端口为同一断口，开关的第3端口和第4端口均为常开或常闭触点；

所述第一开关2-1和所述第二开关2-3的第4端口均与所述电池2-2正极性端相连，所述第一开关2-1和所述第二开关2-3的第3端口均与所述电池2-2负极性端相连，所述第一开关2-1第1端口和所述第二开关2-3第2端口均与所述激励源模块2第1端口相连接，所述第一开关2-1第2端口和所述第二开关2-3第1端口均与所述激励源模块2第2端口相连接，所述激励源控制器2-4通信端连接有激励源无线模块2-5，所述激励源控制器2-4输出端与所述第一开关2-1和所述第二开关2-3驱动输入端相连接。

本实施例中，所述激励源模块2用于为所述互感器1二次侧本体根部施加激励，所述第一开关2-1闭合，第二开关2-3断开，所述激励源模块2第1端口为正极性，第2端口则为负极性；所述第一开关2-1断开，第二开关2-3闭合，所述激励源模块2第1端口为负极性，第2端口则为正极性；所述第一开关2-1和第二开关2-3开断均由所述激励源控制器2-4控制，且二者不能同时闭合，所述激励源无线模块2-5用于将所述第一开关2-1和第二开关2-3开断状态信息传输至所述响应模块3。

本实施例中，所述响应模块3包括模数转换模块3-1、响应控制器3-2和响应无线模块3-3，所述模数转换模块3-1采用真有效值AD转换芯片，采用高精度差分输入，积分采样方式，配合前置信号低通滤波器，大大提升采样准确率和信号的有效性，不仅输出被测信号的有效值，还通过数字IO端口输出被测信号的电压极性，所述响应控制器3-2和激励源控制器2-4为同一型号，兼容性和一致性更高，所述响应无线模块3-3和激励源无线模块2-5型号一致，其中，

所述模数转换模块3-1一端与所述响应模块3第1端口相连，另一端则与所述响应模块3第2端口相连，所述模数转换模块3-1信号输出端连接至所述响应控制器3-2信号输入端，所述响应控制器3-2通信端连接至响应无线模块3-3信号输入端。

本实施例中，模数转换模块3-1用于采集所述互感器1二次回路末端电压及极性，并将所采集电压及极性传输至所述响应控制器3-2，所述响应控制器3-2结合无线接收的激励源模块2极性输出信息和所采集二次回路末端电压及极性，判断出互感器1二次回路的完整性。

本实施例中，所述激励源模块2连接至互感器1二次回路末端，所述响应模块3连接至互感器1二次侧本体根部。

本实施例中，一种互感器二次回路自动对线系统在使用时，具体包括如下步骤：

步骤1)激励源控制器2-4首先控制第一开关2-1闭合，第二开关2-3断开，进入步骤2)；

步骤2)激励源控制器2-4利用激励源无线模块2-5将第一开关2-1闭合和第二开关2-3断开信息传输至响应模块3的响应无线模块3-3，进入步骤3)；

步骤3)响应控制器3-2根据模数转换模块3-1采集的互感器1二次回路末端电压U₁及极性和响应无线模块3-3接收到的第一开关2-1闭合和第二开关2-3断开信息，在第一开关2-1闭合和第二开关2-3断开情况下，此时互感器1第1端口为正极性，判断响应模块3第1端口是否也为正极性，若二者极性一致，则互感器1二次回路接线正确，回路完整，进入步骤4)，若二者不一致，则待消除互感器1二次回路的缺陷后，返回步骤1)，重新开始对线；

步骤4)激励源控制器2-4随后控制第一开关2-1断开，第二开关2-3闭合，进入步骤5)；

步骤5)激励源控制器2-4利用激励源无线模块2-5将第一开关2-1断开和第二开关2-3闭合信息传输至响应模块3的响应无线模块3-3，进入步骤6)；

步骤6)响应控制器3-2根据模数转换模块3-1采集的互感器1二次回路末端电压U₂及极性、响应无线模块3-3接收到的第一开关2-1断开和第二开关2-3闭合信息，在第一开关2-1断开和第二开关2-3闭合情况下，此时互感器1第2端口为正极性，判断响应模块3第2端口是否也为正极性，若二者极性一致，再次确认互感器1二次回路接线正确、回路完整后进入步骤7)，若二者不一致，则待消除互感器1二次回路的缺陷后，返回步骤1)；

步骤7)再次判断激励源模块2正极性输出情况下二次回路末端电压U₁与反极性输出情况下二次回路末端电压U₂，若更进一步说明被测互感器1二次回路的完整性，并发出互感器1二次回路校线完毕标识。

本实用新型在使用时，首先将激励源模块2的第1端口与互感器1二次侧本体根部第1极性端口相连接，激励源模块2的第2端口与互感器1二次侧本体根部第2非极性端口相连接；然后将响应模块3的第1端口与互感器1二次回路末端第1极性端口相连接，响应模块3的第2端口互感器1二次回路末端第2非极性端口相连接；确认接线无误后，打开激励源模块2和响应模块3电源开关，激励源控制器2-4发出信号使第一开关2-1闭合，第二开关2-3断开，即将电池2-2的正极性施加在互感器1二次侧本体根部第1极性端口，电池2-2的负极性施加在互感器1二次侧本体根部第2非极性端口，与此同时激励源控制器2-4利用激励源无线模块2-5将当前激励源模块2输出极性状态信息发送至响应模块3，响应模块3接收到信息后，利用模数转换模块3-1检测互感器1二次回路末端第1极性端口和第2非极性端口之间的电压U₁及极性，若响应控制器3-2通过对比所采集极性与激励源模块2输出极性是否一致，若一致，说明被测互感器1二次回路信号完整，若不一致，立即断开第一开关2-1和第二开关2-3，查找并消除缺陷后，重新开始对线；确认互感器1施加极性与采集极性一致的情况下，响应控制器3-2利用响应无线模块3-3告知激励源控制器2-4改变输出极性，激励源控制器2-4收到信号后，立即断开第一开关2-1，闭合第二开关2-3，并将激励源模块2输出反极性信号发送至响应控制器3-2，响应控制器3-2立即对比激励源模块2输出反极性是否与模数转换模块3-1采集的极性信息一致，并记录采集电压U₂，若极性一致，更加说明该互感器1二次回路接线正确，不一致则立即停止对线，查明问题所在；最后响应控制器3-2通过对比正极性下采集电压U₁和反极性下采集电压U₂的大小，若二者进一步说明该互感器二次回路无寄生电路，线路绝缘可靠，发出互感器1对线无误标识，告知工作人员开展下一互感器对线工作。

激励源模块2和响应模块3与互感器1二次侧本体根部以及互感器二次回路末端的端子箱4之间的连接均以可插拔接插件连接，无需额外增加接插件，方便在调试现场接线。

本实用新型使用时，通过自动改变激励源输出电源极性，在激励源正、反极性分别输出情况下，两次判断互感器二次回路的完整性，确保互感器二次回路接线正确、无误，同时结合激励源不同极性输出下的电压大小，进一步确认互感器二次回路接线无松动，无附加寄生回路，二次侧绝缘可靠。

实施例2

如图3所示，本实用新型使用时，还可将激励源模块2和响应模块3互换位置，即将激励源模块2置于互感器1二次回路末端，响应模块3置于互感器1二次侧本体根部，使用方法与第一实施例中的使用方法类似，互感器二次回路对线效果与第一实施例原理相同，更换激励源模块2和响应模块3，不影响本实用新型对线效果和精度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。