智能负荷箱装置及检验方法与流程

1.本技术涉及电力设备检验技术领域，特别是涉及一种智能负荷箱装置及检验方法。


背景技术：

2.在电力系统中，为了保证运行中电流互感器(current transformer，简称ct)的量值准确，需要定期对运行中的电流互感器进行现场检验。近年来，随着经济的快速发展，以及电力系统输电容量的不断扩大，电流互感器现场检定任务量越来越大。
3.根据dl/t1664-2016，开展电流互感器现场检验时，试验电流最高需要升至电流互感器额定电流的120％。在实际开展试验时，受限于厂站电流互感器位置，作业车辆及仪器无法完全靠近，致使一次导线过长，回路阻抗过大，因此难以将试验电流升至120％，对于采用gis(gas insulated substation，简称gis)的厂站，只能采取在地刀处对ct注流的方式进行检验，也会产生因试验回路阻抗过大而难以升流至规定值的问题。此时，可以采用ct负荷外推法推算电流互感器误差，从而利用一次电流较低时的误差值推算出规定电流值下的误差值。
4.然而，在实现过程中，ct负荷外推法需要人工推算，且推算过程繁琐，存在测试效率低下的问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种智能负荷箱装置及检验方法。
6.为了实现上述目的，一方面，本技术实施例提供了一种智能负荷箱装置，包括相互连接的工控设备和控制模组，以及均连接控制模组的阻抗测试电路和负荷电路；
7.负荷电路用于提供电流互感器所需的二次负荷值；阻抗测试电路与工控设备相连，用于测试电流互感器的二次漏抗值并输出；
8.工控设备用于经控制模组分别控制负荷电路、阻抗测试电路进行投切；在阻抗测试电路投入的情况下，工控设备用于获取二次漏抗值；在负荷电路投入的情况下，工控设备用于根据电流互感器的预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值；工控设备用于连接互感器校验仪并获取二次负荷值相应的误差数据，且基于误差数据输出误差推算结果。
9.在其中一个实施例中，控制模组包括控制开关；控制开关用于分别对负荷电路、阻抗测试电路进行投切；
10.装置还包括连接控制模组的退磁电路；退磁电路用于对电流互感器进行退磁。
11.在其中一个实施例中，还包括均连接工控设备的通讯设备、显示设备和输入设备；
12.其中，通讯设备用于连接互感器校验仪并将误差数据传输至工控设备；显示设备用于显示二次负荷值和误差数据；输入设备用于输入预设电参数并选择相应的测试功能。
13.一种电流互感器误差检验方法，方法应用于上述的智能负荷箱装置中的工控设备，方法包括步骤：
14.接收阻抗测试电路传输的二次漏抗值；二次漏抗值为阻抗测试电路在投入的情况下测试电流互感器所获得的数据；
15.在负荷电路投入的情况下，根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，并获取二次负荷值相应的误差数据；
16.基于误差数据，输出误差推算结果。
17.在其中一个实施例中，预设电参数包括预设电流百分点；
18.根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值的步骤包括：
19.获取电流互感器的标准电参数；标准电参数包括额定电流和额定负荷；
20.基于标准电参数，根据预设电流百分点和二次漏抗值确定第一测试电流百分点，以及确定电流互感器在第一测试电流百分点下相应的二次负荷值。
21.在其中一个实施例中，标准电参数还包括下限负荷；
22.基于额定电流和下限负荷，根据预设电流百分点和二次漏抗值确定第二测试电流百分点，以及确定电流互感器在第二测试电流百分点下相应的二次负荷值。
23.在其中一个实施例中，误差数据包括额定负荷误差数据，基于误差数据，输出误差推算结果以显示的步骤包括：
24.根据第一测试电流百分点下相应的二次负荷值，获取相应的额定负荷误差数据；
25.对额定负荷误差数据进行处理并输出额定负荷下的误差推算结果。
26.在其中一个实施例中，误差数据包括下限负荷误差数据，基于误差数据，输出误差推算结果以显示的步骤包括：
27.根据第二测试电流百分点下相应的二次负荷值，获取相应的下限负荷误差数据；
28.对下限负荷误差数据进行处理并输出下限负荷下的误差推算结果。
29.一种电流互感器误差检验装置，装置应用于上述的智能负荷箱装置中的工控设备，装置包括：
30.数据获取模块，用于接收阻抗测试电路传输的二次漏抗值；二次漏抗值为阻抗测试电路在投入的情况下测试电流互感器所获得的数据；
31.误差推算模块，用于在负荷电路投入的情况下，根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，并获取二次负荷值相应的误差数据；基于误差数据，输出误差推算结果。
32.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
33.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
34.本技术通过工控设备根据电流互感器的预设电参数和获取的二次漏抗值确定二次负荷值，从而根据获取的二次负荷值相应的误差数据得到误差推算结果；解决了现场不能将电流升至额定值进行误差测试的问题，实现了基于ct负荷外推法的数据推算自动化，避免了人员错误操作事件，提高了现场测试效率。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为电流互感器误差测试示意图；
37.图2为一个实施例中智能负荷箱装置的结构示意图；
38.图3为一个实施例中智能负荷箱装置的具体结构示意图；
39.图4为一个实施例中电流互感器误差检验方法的流程示意图。
具体实施方式
40.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
42.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
43.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
44.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
45.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
46.电流互感器现场检验时，通过将负荷箱接入二次回路的方式来提供二次负荷，从而完成误差测试，如图1所示，其中互感器校验仪用于测量电流误差，负荷箱用于提供被检ct二次负荷，其内部为电阻和电感元件的串联结构，通过改变串入回路的阻抗值达到改变二次负荷的目的。
47.以变比为3000a/1a、额定二次负荷为10va的s级(s级需测1％额定电流下的误差)电流互感器误差测试为例，需要测试的误差点如下表所示：
48.电流百分比1％(30a)5％(150a)20％(600a)100％(3000a)120％(3600a)上限负荷10va10va10va10va10va下限负荷1va1va1va1va1va
49.其中，规程规定，电流互感器二次电流为1a时，ct下限负荷为1va。
50.受现场条件影响，一次电流难以升至3000a以上，且现有负荷箱的可调负荷值较小，难以达到外推法需要的负荷值，不具备自动推算的功能，需要人工推算，推算过程繁琐，现场推算效率低。
51.本技术提供的智能负荷箱装置，能够根据被检ct的额定参数自动给出所需负荷值，解决现场不能将电流升至额定值进行测试的问题，且能够实现基于ct负荷外推法的数据推算自动化，避免人员错误操作事件，提高现场检验效率。
52.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
53.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种智能负荷箱装置，以该装置应用于s级电流互感器误差测试中为例，可以包括相互连接的工控设备110和控制模组120，以及均连接控制模组120的阻抗测试电路130和负荷电路140；
54.负荷电路140用于提供电流互感器所需的二次负荷值；阻抗测试电路130与工控设备110相连，用于测试电流互感器的二次漏抗值并输出；
55.工控设备110用于经控制模组120分别控制负荷电路140、阻抗测试电路130进行投切；在阻抗测试电路130投入的情况下，工控设备110用于获取二次漏抗值；在负荷电路140投入的情况下，工控设备110用于根据电流互感器的预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值；工控设备110用于连接互感器校验仪并获取二次负荷值相应的误差数据，且基于误差数据输出误差推算结果。
56.具体而言，电流互感器为被检状态(以下简称被检ct)，负荷电路140实现传统负荷箱的功能，准确度等级与传统负荷箱一致，但比传统负荷箱具有更多的电阻元件和电感元件，能够提供更多的档位和更大的负荷值，用于提供电流互感器所需二次负荷值；阻抗测试电路130用于测试被检ct二次漏抗值，并将测得的二次漏抗值输出至工控设备110；
57.工控设备110通过控制模组120分别对负荷电路140(负荷回路)、阻抗测试电路130(阻抗测试回路)的投切进行控制，其中，还可以对负荷电路140中不同档位负荷的投切进行控制，在一些示例中，工控设备110可以是工控机，进一步地，工控机内置软件可以发出指令以完成对相应电路的投切控制。在阻抗测试电路130投入、负荷电路140切断的情况下，工控设备110接收测试获得的二次漏抗值；在负荷电路140投入、阻抗测试电路130切断的情况下，工控设备110用于根据被检ct的预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，以及获取二次负荷值相应的误差数据，从而对误差数据进行推算处理，并输出误差推算结果。
58.上述智能负荷箱装置，通过工控设备110分别对负荷电路140、阻抗测试电路130进行投切的控制，从而根据电流互感器的预设电参数和获取的二次漏抗值确定二次负荷值，继而对获取的二次负荷值相应的误差数据进行推算处理以获得误差推算结果，实现了基于ct负荷外推法的数据推算自动化，避免了人员错误操作事件，提高了现场测试效率。
59.在其中一个实施例中，控制模组120可以包括控制开关；控制开关用于分别对负荷电路140、阻抗测试电路130进行投切；
60.装置还可以包括连接控制模组120的退磁电路；退磁电路用于对电流互感器进行退磁。
61.具体来说，以控制开关应用于控制模组120为例，阻抗测试电路130、退磁电路(退磁回路)和负荷电路140经控制开关接到接线柱，从而控制模组120通过控制各开关的开、合达到控制各电路的投切，以及负荷电路140中不同档位负荷的投切；其中，由于在测试漏抗的过程中会施加直流电，从而引起被检ct偏磁，故在二次漏抗值测试结束投入退磁电路对被检ct进行退磁。
62.在其中一个实施例中，还包括均连接工控设备110的通讯设备、显示设备和输入设备；
63.其中，通讯设备用于连接互感器校验仪并将误差数据传输至工控设备110；显示设备用于显示二次负荷值和误差数据；输入设备用于输入预设电参数并选择相应的测试功能。
64.具体来说，在一些示例中，通讯设备可以是通讯接口，用于将工控设备110与互感器校验仪相连，建立通讯通道，读取校验仪中的误差数据并将其传输至工控设备110；显示设备用于显示二次负荷值和误差数据，还可以显示与测试相关的其他信息，包括操作步骤提示、当前投入的负荷值和测试过程中得到的所有数据，在一些示例中，显示设备可以采用显示器或其他具有显示功能的设备予以实现；输入设备用于输入被检ct的预设电参数并选择相应的测试功能，测试功能包括阻抗测试、退磁和误差测试，在一些示例中，输入设备可以采用输入按键予以实现。在一个具体地示例中，智能负荷箱装置的具体结构如图3所示。
65.上述智能负荷箱装置，通过控制模组120和工控设备110并采用软件控制的方式实现测试操作和数据推算半自动化，避免了人员错误操作事件，提高了现场测试效率。
66.在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电流互感器误差检验方法，方法应用于上述的智能负荷箱装置中的工控设备110，方法包括步骤：
67.步骤s410，接收阻抗测试电路130传输的二次漏抗值；二次漏抗值为阻抗测试电路130在投入的情况下测试电流互感器所获得的数据；
68.步骤s420，在负荷电路140投入的情况下，根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，并获取二次负荷值相应的误差数据；基于误差数据，输出误差推算结果。
69.具体而言，首先仅连接被检ct和智能负荷箱，选择阻抗测试功能，此时智能负荷箱内阻抗测试电路130投入使用，智能负荷箱自动测量被检ct的二次漏抗值为z2，同时保存该数据；阻抗测试结束，选择退磁功能，此时智能负荷箱切换至退磁电路，完成退磁；退磁结束后，按照电流互感器现场检验方法连接被检ct、智能负荷箱以及互感器校验仪，并选择误差测试功能，智能负荷箱切换至负荷电路140，测试时智能负荷箱根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，并从互感器校验仪处获取每次投入的二次负荷值相应的误差数据，从而基于误差数据，输出误差推算结果。
70.在一个具体地示例中，采用外推法，当被检ct电流升至20％时，智能负荷箱将其相应的二次负荷较现有负荷箱对应的二次负荷扩大5倍，即接入50va的二次负荷，测量此时的误差数据，即可推算出电流百分点为100％、负荷为10va下的误差值，同理可以推算电流百分点为120％、负荷为10va下的误差值。
71.上述电流互感器误差检验方法，通过在智能负荷箱的阻抗测试功能下获取的二次漏抗值，以及在误差测试功能下根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，从而通过工控设备110对二次负荷值相应的误差数据进行推算处理得到误差推算结果，并通过加大
可调负载值来解决现有负荷箱难以达到外推法需要的负荷值的问题，实现了基于ct负荷外推法的数据推算自动化，避免了人员错误操作事件，提高了现场测试效率。
72.在其中一个实施例中，预设电参数可以包括预设电流百分点；
73.根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值的步骤包括：
74.获取电流互感器的标准电参数；标准电参数可以包括额定电流和额定负荷；
75.基于标准电参数，根据预设电流百分点和二次漏抗值确定第一测试电流百分点，以及确定电流互感器在第一测试电流百分点下相应的二次负荷值。
76.具体而言，在一些示例中，预设电流百分点可以是选定的外推电流百分点m％，额定负荷为zb；智能负荷箱可以根据输入的被检ct额定电流、额定负荷zb、预设电流百分点m％以及二次漏抗值自动计算出需要测试的第一测试电流百分点及其相应的二次负荷值，如下表所示：
[0077][0078]
其中，对于s级电流互感器误差测试，需要测试第一测试电流百分点为1％下的误差数据。
[0079]
在一些示例中，智能负荷箱能够根据被检ct的标准电参数自动给出所需二次负荷值，并给出切换负荷和升流操作的提示；在一个具体地示例中，智能负荷箱将负荷回路切换至第一个二次负荷值zb并记录此值，弹窗提示需要升流的电流百分点为1％；检验人员按照提示升流至目标值，智能负荷箱自动记录此时互感器校验仪测得的的误差数据，然后弹窗提示降电流至零，检验人员将回路电流降至零；智能负荷箱自动切换至下一个二次负荷值，并弹窗提示需要升流的电流百分点，重复前述步骤，直到记录全部误差数据，弹窗提示测试完毕，降电流至零；其中，第一测试电流百分点分别为1％、5％和20％为常规测量点，只需记录误差即可。
[0080]
在其中一个实施例中，标准电参数还包括下限负荷；
[0081]
基于额定电流和下限负荷，根据预设电流百分点和二次漏抗值确定第二测试电流百分点，以及确定电流互感器在第二测试电流百分点下相应的二次负荷值。
[0082]
具体而言，在一些示例中，下限负荷为z0；智能负荷箱可以根据输入的被检ct额定电流、下限负荷z0、预设电流百分点m％以及二次漏抗值自动计算出需要测试的第二测试电
流百分点及其相应的二次负荷值，如下表所示：
[0083][0084]
其中，对于s级电流互感器误差测试，同样需要测试第二测试电流百分点为1％下的误差数据。
[0085]
在其中一个实施例中，误差数据包括额定负荷误差数据；基于误差数据，输出误差推算结果以显示的步骤包括：
[0086]
根据第一测试电流百分点下相应的二次负荷值，获取相应的额定负荷误差数据；
[0087]
对额定负荷误差数据进行处理并输出额定负荷下的误差推算结果。
[0088]
具体而言，在一些示例中，记第一测试电流百分点m％对应二次负荷值(zb)下的额定负荷误差值为：f1、δ1；记第一测试电流百分点0.5％对应二次负荷值(2zb z2)下的额定负荷误差值为：f2、δ2；记第一测试电流百分点m％对应二次负荷值下的额定负荷误差值为：f3、δ3；记第一测试电流百分点m％对应二次负荷值下的额定负荷误差值为：f4、δ4；
[0089]
从而智能负荷箱对上述获取的额定负荷误差数据自动完成推算，在一个具体地示例中，被检ct在100％电流百分点、额定负荷zb下的误差通过下式计算可得：
[0090][0091][0092]
被检ct在120％电流百分点、额定负荷zb下的误差通过下式计算可得：
[0093][0094][0095]
推算完成后，检验人员审核数据，确认无误后保存，将智能负荷箱关机。
[0096]
在其中一个实施例中，误差数据包括下限负荷误差数据，基于误差数据，输出误差推算结果以显示的步骤包括：
[0097]
根据第二测试电流百分点下相应的二次负荷值，获取相应的下限负荷误差数据；
[0098]
对下限负荷误差数据进行处理并输出下限负荷下的误差推算结果。
[0099]
具体来说，下限负荷下的误差推算方法与上述额定负荷下的误差推算方法相同，在此不再赘述。
[0100]
应该理解的是，虽然图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0101]
在一个实施例中，提供了一种电流互感器误差检验装置，装置应用于上述的智能负荷箱装置中的工控设备，装置包括：
[0102]
数据获取模块，用于接收阻抗测试电路130传输的二次漏抗值；二次漏抗值为阻抗测试电路130在投入的情况下测试电流互感器所获得的数据；
[0103]
误差推算模块，用于在负荷电路140投入的情况下，根据预设电参数和二次漏抗值确定二次负荷值，并获取二次负荷值相应的误差数据；基于误差数据，输出误差推算结果。
[0104]
关于电流互感器误差检验装置的具体限定可以参见上文中对于电流互感器误差检验方法的限定，在此不再赘述。上述电流互感器误差检验装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0105]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述电流互感器误差检验方法的步骤。
[0106]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0107]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0108]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0109]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。