一种用于互感器的自动判断接线的现场校验仪的制作方法

1.本实用新型属于校验仪技术领域，尤其涉及一种用于互感器的自动判断接线的现场校验仪。


背景技术：

2.互感器是电力系统中的重要设备之一，其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成低电压或小电流，广泛应用于测量仪表、继电保护、电能计量和故障录波等二次设备应用方面。互感器的误差、变比和极性是互感器的几个重要特性，其正确与否直接影响着互感器计量准确性及其他二次继电保护等装置的准确性，影响电力系统的安全可靠运行。同时，相关计量技术法规以及电力行业相关标准中都规定需要对互感器在现场进行首检以及定期的定检检修试验。因此，在互感器首检以及后期的定检检修试验时需要确保线路的接线正确，需要测量多组互感器的变比和极性，往往需要耗费较长的工作时间。
3.发明人发现，目前，互感器在现场进行校验或者检修试验时，一般采用指针万用表选择合适的量程后观察指针的偏转来反应极性的正确性，量程选择不合适会造成指针损坏或者偏转效果不明显，这样就造成极性无法正确判断，无法判断接线是否错误，影响电网的安全运行。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种用于互感器的自动判断接线的现场校验仪，可以在现场进行校验或者检修试验时自查线路，防止接线错误。
5.根据一些实施例，本实用新型提供了一种用于互感器的自动判断接线的现场校验仪，采用如下技术方案：
6.一种用于互感器的自动判断接线的现场校验仪，包括分别与ad转换单元输入端连接的第一电路、第二电路和第三电路，以及与ad转换单元输出端连接的控制处理管理单元；
7.所述第一电路包括电压百分表、与所述电压百分表连接的第一取样单元，以及与第一取样单元连接的第一模拟电路单元；所述第一模拟电路单元与所述ad转换单元连接；
8.所述第二电路包括电流百分表、与所述电流百分表连接的第二取样单元，以及与第二取样单元连接的第二模拟电路单元；所述第二模拟电路单元与所述ad转换单元连接；
9.所述第三电路包括第一模式切换单元、与所述第一模式切换单元连接的第三取样单元，与第三取样单元连接的第二模式切换单元，以及与第二模式切换单元连接的第三模拟电路单元；所述第三模拟电路单元与所述ad转换单元连接。
10.进一步的，所述电压百分表一端与电压互感器单元连接，另一端通过输入端子与第一取样单元连接。
11.进一步的，所述电流百分表一端与电流互感器单元连接，另一端通过输入端子与第二取样单元连接。
12.进一步的，所述第一模拟电路单元、所述第二模拟电路单元和所述第三模拟电路
单元均包括放大电路和滤波电路。
13.进一步的，所述控制处理管理单元与所述放大电路连接。
14.进一步的，所述控制处理管理单元与所述第一模式切换单元和所述第二模式切换单元连接。
15.进一步的，所述第一电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元构成电压互感器误差测量电路、电压互感器极性测量电路以及电压互感器变比测量电路；
16.所述第一电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元构成阻抗测量电路。
17.进一步的，所述第二电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元构成电流互感器误差测量电路、电流互感器极性测量电路以及电流互感器变比测量电路；
18.所述第二电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元构成导纳测量电路。
19.进一步的，所述第一电路、所述第二电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元构成三相组合互感器的误差测量电路、三相组合互感器的极性测量电路和三相组合互感器的变比测量电路。
20.进一步的，所述控制处理管理单元连接有人机交互单元和通讯单元。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型通过分别与ad转换单元输入端连接的第一电路、第二电路和第三电路，以及与ad转换单元输出端连接的控制处理管理单元，可以自动判断接线正确与否，在现场进行校验或者检修试验时自查线路，防止接线错误；同时，能正确测量互感器的极性和变比，减少了人力物力的投入，更加安全、简便和可靠。
附图说明
23.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
24.图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例1的第一取样单元的电路图；
26.图3为本实用新型实施例1的第一放大单元的电路图；
27.图4为本实用新型实施例1的第一滤波单元的电路图；
28.图5为本实用新型实施例1的第二取样单元的电路图；
29.图6为本实用新型实施例1的第二放大单元的电路图；
30.图7为本实用新型实施例1的第二滤波单元的电路图；
31.图8为本实用新型实施例1的第一模式切换单元的电路图；
32.图9为本实用新型实施例1的第三取样单元的电路图；
33.图10为本实用新型实施例1的第二模式切换单元的电路图；
34.图11为本实用新型实施例1的第三放大单元的电路图；
35.图12为本实用新型实施例1的第三滤波单元的电路图；
36.图13为本实用新型实施例1的ad转换单元的电路图；
37.图14为本实用新型实施例1的控制处理管理单元的电路图；
38.图15为本实用新型实施例1的人机交互单元的电路图；
39.图16为本实用新型实施例1的通讯单元的电路图。
具体实施方式
40.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
41.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
42.实施例1：
43.如图1所示，本实施例提供了一种用于互感器的自动判断接线的现场校验仪，包括分别与ad转换单元输入端连接的第一电路、第二电路和第三电路，以及与ad转换单元输出端连接的控制处理管理单元；具体的，所述ad转换单元用于将模拟信号转换为数字信号；所述控制处理管理单元用于控制第一电路、第二电路和第三电路之间工作状态的转换；
44.所述第一电路包括电压百分表、与所述电压百分表连接的第一取样单元，以及与所述第一取样单元连接的第一模拟电路单元；所述第一模拟电路单元与所述ad转换单元连接；具体的，标准电压互感器的输出二次电压信号可以通过电压百分表测量，可以理解的，本实施例中，标准电压互感器还可以称为被试电压互感器、被试品或电压互感器；所述第一取样单元可以用于采集标准电压互感器的二次电压信号，将被试高电压信号变换为所述第一模拟电路单元可测量的低电压信号；所述第一放大单元可以用于放大电压信号，将输入信号变换为所述ad转换单元满足精度要求的电压信号；
45.所述第二电路包括电流百分表、与所述电流百分表连接的第二取样单元，以及与第二取样单元连接的第二模拟电路单元；所述第二模拟电路单元与所述ad转换单元连接；具体的，标准电流互感器的输出的二次电流信号通过电流百分表测量，可以理解的，本实施例中，标准电流互感器还可以称为被试电流互感器、被试品或电流互感器；所述第二取样单元用于采集标准电流互感器的二次电流信号，将被试大电流信号转换为所述第二模拟电路单元可测量的电流信号；所述第二模拟电路单元用于放大电流信号，将输入信号变换为所述ad转换单元满足精度要求的电压信号；
46.所述第三电路包括第一模式切换单元、与所述第一模式切换单元连接的第三取样单元，与第三取样单元连接的第二模式切换单元，以及与第二模式切换单元连接的第三模拟电路单元；所述第三模拟电路单元与所述ad转换单元连接；可以理解的，所述第三取样单元包括差压取样电路和差流取样电路；所述第一模式切换单元和所述第二模式切换单元可以用于选择输入的差压信号或差流信号；所述第三取样单元可以用于采集差压信号或差流信号，将被试差压信号或差流信号转换为所述第三模拟电路单元可测量的电压信号；所述第三模拟电路单元可以用于放大差压信号或差流信号，将输入信号变换为所述ad转换单元满足精度要求的电压信号。
47.所述电压百分表一端与电压互感器单元连接，另一端通过输入端子与第一取样单
元连接；可以理解的，所述电压互感器为被试电压互感器。所述电流百分表一端与电流互感器单元连接，另一端通过输入端子与第二取样单元连接；可以理解的，所述电流互感器为被试电流互感器。
48.所述第一模拟电路单元、所述第二模拟电路单元和所述第三模拟电路单元均包括放大电路和滤波电路，所述放大电路可以为程控放大电路，所述滤波电路滤波电路可以为低通滤波电路，具体的，如图1所示，所述第一模拟电路单元包括第一放大单元和第一滤波单元，所述第二模拟电路单元包括第二放大单元和第二滤波单元，所述第三模拟电路单元包括第三放大单元和第三滤波单元；所述控制处理管理单元与所述放大电路连接；所述控制处理管理单元与所述第一模式切换单元和所述第二模式切换单元连接。
49.所述第一电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元可以构成电压互感器误差测量电路、电压互感器极性测量电路以及电压互感器变比测量电路；所述第一电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元可以构成阻抗测量电路。
50.所述第二电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元可以构成电流互感器误差测量电路、电流互感器极性测量电路以及电流互感器变比测量电路；所述第二电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元可以构成导纳测量电路。
51.所述第一电路、所述第二电路、所述第三电路、所述ad转换单元和所述控制处理管理单元可以构成三相组合互感器的误差测量电路、三相组合互感器的极性测量电路和三相组合互感器的变比测量电路。
52.在其他一些实施例中，所述控制处理管理单元可以用于计算出互感器的比值差，具体计算可以通过常规技术或现有技术实现；根据计算后的比值差与预设值的比较，确定减极性、互感器变比错误还是接线错误；比值差与预设值的比较为常规技术，比如，比值差小于第一阈值时判断为减极性，比值差大于所述第一阈值小于第二阈值时判断为互感器变比错误，比值差大于第二阈值小于第三阈值时判断为互感器极性错误，比值差大于第三阈值时判断为接线错误。所述第一阈值可以取值为20%，所述第二阈值可以设置为180%，所述第三阈值可以设置为300%。
53.在其他一些实施例中，所述控制处理管理单元还可以连接有人机交互单元和通讯单元；所述人机交互单元可以用于判断结果的显示等。
54.具体的，所述控制处理管理单元通过控制继电器切换至差压测量通道，即切换至所述第一电路和所述第三电路中的差压信号输入端，将电压升至5%以内，进行电压信号的放大和滤波处理，从所述ad转换单元中获得采样数据，并根据采样数据的大小控制所述放大单元中放大电路的放大倍数，以获得较为精确的采样数据，计算出比值差等参数，并送至所述人机交互单元进行显示。所述控制处理管理单元通过控制继电器切换至差流测量通道，既所述第二电路和所述第三电路的差流信号输入端，将电流升至5%以内，进行电流信号的放大和滤波处理，从所述ad转换单元中获得采样数据，并根据采样数据大小控制所述放大单元中放大电路的放大倍数，以获得较为精确的采样数据，计算出比值差等参数，并送至所述人机交互单元进行显示。
55.本实施例中，如图2所示为所述第一取样单元的电路图，图3为所述第一放大单元
的电路图，所述第一取样单元的a_u与所述第一放大单元的r28连接；图4为所述第一滤波单元的电路图，所述第一滤波单元的r30与所述第一放大单元的u4引脚6连接。
56.所述第一取样单元的pt0_a及pt0_x与电压百分表插座连接。
57.图5为所述第二取样单元的电路图，图6为所述第二放大单元的电路图；所述第二取样单元的k101引脚4和所述第二放大单元的r28连接；图7为第二滤波单元的电路，所述第二滤波单元的r30与所述第二放大单元u4引脚6连接。
58.所述第二取样单元的ct0_t0与电流百分表插座连接。
59.图8为第一模式切换单元的电路图，图9为第三取样单元的电路图，所述第一模式切换单元的k_u、d_u和k_i与所述第三取样单元的k_u、d_u和k_i连接；图10为所述第二切换单元的电路图，所述第二切换单元的ku和ki与所述第三取样单元的ku和ki连接；图11为第三放大单元的电路图，所述第三放大单元的k与所述第二切换单元的k连接；图12为所述第三滤波单元的电路图，所述第三滤波单元的r49与所述第三放大单元的u17引脚6连接。
60.所述第一模式切换单元的k_ui和d_ui与外部差压和差流输入信号源连接。
61.如图13为所述ad转换单元的电路图；所述ad转换单元的adcina0与所述第一滤波单元的u7引脚6连接，所述ad转换单元的adcinb0与所述第二滤波单元的u7引脚6连接，所述ad转换单元的adcina1和adcinb1与所述第三滤波单元的u20引脚6连接。
62.图14为所述控制处理管理单元的电路图；所述控制处理管理单元的gpio-00和gpio-01与所述第一放大单元的ax_amp1和ax_amp2连接，所述控制处理管理单元的gpio-02和gpio-03与所述第二放大电路的ax_amp1和ax_amp2连接，所述控制处理管理单元的gpio-04、gpio-05、gpio-06和gpio-07与所述第三放大电路的kd_amp1、kd_amp2、kd_amp3和kd_amp4连接；所述控制处理管理单元的gpio-24～gpio-27与所述ad转换单元的spi端口连接。
63.图15为所述人机交互单元的电路图，图16为通讯单元的电路图；所述人机交互单元的scitxda和scirxda与所述控制处理管理单元的gpio-28和gpio-29连接，所述通讯单元的scitxdb和scirxdb与所述控制处理管理单元的gpio-14和gpio-15连接。
64.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。