一种互感器现场检验及方法与流程

1.本发明涉及互感器检验测试仪器领域，特别涉及一种基于减少二次回路布线的互感器现场检验装置。


背景技术：

2.关口计量互感器现场误差测试是计量装置管理的一项重要工作，互感器误差直接关系到发、供电双方贸易结算的准确性。因此，对互感器现场误差测试是十分必要的。
3.目前，传统的互感器误差测试方式是用试验一次线将标准互感器与被试互感器连接，再通过试验二次导线将电能信号传递到互感器校验仪中，最后在互感器校验仪内部对各个回路传输过来的电能信号进行计算，最后得出测试结果，如图1、2所示。因为试验场地较大，被试设备分散，最长的二次导线长度有30米，极端情况下可能达到50米左右。因此在现场试验过程中关于二次导线有三个弊端需要完善：一、交叉作业等情况不可避免，试验中人员车辆较多，外部环境复杂，放置在地上的二次导线很容易被人员踩踏或车辆碾压，从而发生相间短路情况；二、试验中需要移动试验场地时，所有的二次导线都需要整理好再重新布线，浪费试验时间；三、gis变电站试验时经常需要将二次导线穿过门窗采集信号，无形中增加了二次导线布置长度以及被挤压导致断线的风险。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
4.现有技术文件1(cn102012493a)公开了一种gps无线电子式互感器校准试验装置，包括主机测量装置和从机测量装置，为电子式互感器的校准提供了一种有效的方法，可对电子式互感器进行高精度的无线测试，解决了电子式互感器的现场校验接线困难的问题，为电子式互感器故障诊断及检修提供依据。
5.现有技术文件2(d2 cn201096876y)公开了一种电流互感器在线检测仪，用于解决电流互感器的在线检测问题。其技术方案是：它包括主机和分机，所述分机是一个接于被测电流互感器一次侧的钳型电流表，所述主机是一个接于被测电流互感器二次侧的钳型电流表，主机与分机均设置由微处理器控制的电流检测数据处理电路，两者之间通过无线信号进行通讯。本实用新型专利不仅操作方便、快捷、安全，而且检测精度高。现有技术文件2只能够进行电流互感器试验，无法解决电压互感器误差试验时，试验人员受到高电压威胁的问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种辅助互感器现场检验的二次信号无线传输装置。从而在互感器现场试验时，尽最大可能减少因为人员踩踏或车辆碾压导致的二次回路相间短路情况；移动试验场地时，减少因为收放二次导线而造成的不必要的时间浪费。
7.本发明采用如下的技术方案。本发明的第一方面，一种互感器现场检验装置，标准器、负荷箱、互感器校验仪分机和互感器校验仪主机，其特征在于，
8.互感器校验仪分机与互感器校验仪主机直接无线通信，试验一次线将标准互感器与被试互感器的一次侧相连接，通过试验二次导线将标准互感器与被试互感器的二次侧与负荷箱相连接。
9.优选地，互感器校验仪主机包括：第一无线通信模块同步数传、主机控制模块和计算模块、以及负荷箱操作与显示界面。
10.优选地，第一无线通信模块同步数传用于与互感器校验仪分机中的第二无线通信模块同步数传直接通信，第一无线通信模块同步数传与主机控制模块相连接。
11.优选地，计算模块用于计算出试验结果，并将试验结果通过主机控制模块显示在负荷箱操作与显示界面上。
12.优选地，负荷箱操作界面用于远程调整试验要求的负荷箱上下限。
13.优选地，互感器校验仪分机包括：第二无线通信模块同步数传、分机控制模块、可远程调节负荷箱以及互感器二次导向接口与信号采集装置。
14.优选地，分机控制模块用于控制互感器校验仪分机的各个模块，并与负荷箱、互感器二次导向接口与信号采集装置相连接；
15.负荷箱为可远程调节负荷箱，分机控制模块接收主机控制模块发送来的试验要求的负荷箱上下限，控制负荷箱上下限。
16.优选地，负荷箱、互感器校验仪分机合并为一体的高频无线传输装置。
17.本发明的第二方面提供了一种互感器现场检验方法，运行在所述的一种互感器现场检验装置上，包括以下步骤：
18.步骤1，确定被试品和试验设备的摆放位置；
19.步骤2，将负荷箱和互感器校验仪分机摆放在较近的合适位置，试验一次线连接，通过试验二次导线将标准互感器与被试互感器的二次侧与负荷箱相连接；
20.步骤3，通过互感器校验仪主机远程调整试验要求的负荷箱上下限，通过无线通信直接发送给互感器校验仪分机；
21.步骤4，互感器校验仪分机控制负荷箱，最后得出试验结果。
22.优选地，将负荷箱、互感器校验仪分机合并为一体的高频无线传输装置，放置于被试品二次接线附近。
23.本发明的有益效果在于，本发明通过高频无线传输替代gps无线传输，在测量过程中无需gps卫星同步，大大降低了现场试验时天气、环境以及场地对无线传输的干扰。且本发明可以将所有涉及试验的电能信号由同一装置同步发送至远端无线接收校验仪处保证了试验准确性。本发明后续可以实现与国网河北营销中心现有关口管理系统连接，实时记录试验中互感器误差变化情况，便于后期对被试品误差变化的分析研究。有利于提高试验效率，更快更好地为新型电力系统建设提供安全可靠的技术支持。
24.与现有技术文件1相比，本发明中，高频无线传输仅使用无线通讯模块即可完成传输，信号和测量数据能够保持同步,避免了gps同步不可靠的问题。在互感器试验中，试验电压(电流)始终保持不断升降的运动状态，电能信号不同步也就意味着误差测试不准确，试验结果不可靠。在互感器现场误差试验中，既需要做互感器带上限负载的误差试验，有需要做互感器带下限负载的误差试验。因此高频无线传输中将无线收发模块与负荷箱合并在一起，可以将负荷箱放置于被试品二次接线附近，既减少了有线连接的距离又可以将所有电
能信号在同一时间同步到无线测试仪的主机侧完成误差计算。在信号上保证了同步性，所测误差与传统有线试验可靠性一致，准确度有保证。并且通过无线装置即可完成对负荷箱上下限的调节工作，避免了试验人员需要往返跑动调节负载的问题。
25.与现有技术文件2相比，本发明中，互感器计量误差测试现阶段具备法律效力或者量值传递功能的试验方式依旧是传统的对比式升压(升流)法，其他方法尚不具备国家认可的标准依据。本发明应用于传统试验在改动原有的试验方法原理的基础上，减少了有线连接、降低了人员活动风险，试验结果准确可靠，检定证书(试验报告)依旧具备相应的量值传递或准确度认可效力。
附图说明
26.图1是现有技术中的一种互感器现场检验装置原理框图；
27.图2是现有技术中的另一种互感器现场检验装置原理框图；
28.图3是本发明中改进后互感器现场检验装置原理图；
29.图4是本发明中互感器现场检验无线传输装置模块示意图
30.图5是本发明中互感器现场检验方法的流程图。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。
32.图1和图2示出了现有技术中互感器误差试验接线方式，其中，l1、l2分别为标准器和被检电流互感器一次电流极性端子；k1、k2分别为标准器和被检电流互感器二次电流极性端子；t0、t
x
为互感器校验仪工作电流回路测试端子；k、d为互感器校验仪差值电流回路测试端子。为保证现场试验安全距离,实际试验时往往需要数根较长的二次导线将电能信号传递回互感器校验仪。
33.图3示出了本发明实施例1提供的一种互感器现场检验装置，值得注意的是，作为本发明对现有技术改进能够取得的一个有益技术效果，并不需要对试验方法做出根本性改变，就能够取得大大缩短布线范围，不但减少事故隐患而且收放线方便快捷，具备试验过程安全且节约试验时间的有益技术效果。
34.本发明实施例1提供的一种互感器现场检验装置，包括：标准器、负荷箱、互感器校验仪分机和互感器校验仪主机；互感器校验仪分机与互感器校验仪主机直接无线通信。
35.在本发明优选但非限制性的实施方式中，用试验一次线将标准互感器与被试互感器的一次侧相连接，通过试验二次导线将标准互感器与被试互感器的二次侧与负荷箱相连接。
36.在本发明进一步优选但非限制性的实施方式中，互感器校验仪主机包括：第一无线通信模块同步数传、主机控制模块和计算模块、以及负荷箱操作与显示界面。
37.其中，第一无线通信模块同步数传用于与互感器校验仪分机中的第二无线通信模块同步数传直接通信，第一无线通信模块同步数传与主机控制模块相连接。
38.值得注意的是，本发明采用的是高频无线装置作为信号传递装置，是一种点对点的直接信号传输，功率大信号稳定，不受场地和天气限制。而gps无线传输类似手机通话模式，是a到卫星再到b的传输。gps使用中有很大的局限性，由于受大气层状态、地理环境、卫星失锁等因素的影响，在很多场合，如阴天，风沙环境，地下建筑，密闭大楼内，电厂等，gps不能够有效的进行工作。甚至经常出现前期现场进行大量准备工作后因为天气突变而无法完成检测工作的情况。
39.主机控制模块用于控制互感器校验仪主机的各个模块，并与计算模块、以及负荷箱操作与显示界面相连接。
40.计算模块用于计算出试验结果，并将试验结果通过主机控制模块显示在负荷箱操作与显示界面上。
41.负荷箱操作界面用于远程调整试验要求的负荷箱上下限。
42.在本发明进一步优选但非限制性的实施方式中，互感器校验仪分机包括：第二无线通信模块同步数传、分机控制模块、可远程调节负荷箱以及互感器二次导向接口与信号采集装置。
43.其中，第二无线通信模块同步数传与互感器校验仪主机的第一无线通信模块直接通信，第二无线通信模块同步数传与分机控制模块相连接。
44.分机控制模块用于控制互感器校验仪分机的各个模块，并与负荷箱、互感器二次导向接口与信号采集装置相连接，
45.负荷箱为可远程调节负荷箱，分机控制模块接收主机控制模块发送来的试验要求的负荷箱上下限，控制负荷箱上下限。
46.互感器二次导向接口与信号采集装置用于将试验信号经过分机控制模块，以第二无线通信模块直接无线发送至第一无线通信模块，并由互感器校验仪主机进行计算处理。
47.在本发明进一步优选但非限制性的实施方式中，负荷箱、互感器校验仪分机合并为一体的高频无线传输装置。值得注意的是，所有设备一次试验线接好后，二次接线统一都接在高频无线传输装置上，由于二次导线是全部接在同一无线装置上的，在信号传递上被试品与标准互感器的二次电能信号可以同步传递到校验仪上，不存在标准互感器与被试品二次电能数据获取时间不同步的问题，不影响试验误差。再将所测得的电能信号通过无线传输到互感器校验仪中，最后计算出试验结果。
48.通过模块计算与无线传输，在试验时人员可以与试验地点保证足够的安全距离，在地形复杂或者设备较多的环境下也不需要反复布置二次导线。
49.本发明的实施例2提供了一种互感器现场检验方法，使用所述的一种互感器现场检验装置，包括以下步骤：
50.步骤1，确定被试品和试验设备的摆放位置；
51.步骤2，将负荷箱和互感器校验仪分机摆放在较近的合适位置，试验一次线连接，通过试验二次导线将标准互感器与被试互感器的二次侧与负荷箱相连接；
52.步骤3，通过互感器校验仪主机远程调整试验要求的负荷箱上下限，通过无线通信直接发送给互感器校验仪分机；
53.步骤4，互感器校验仪分机控制负荷箱，最后得出试验结果。
54.值得注意的是，试验项目不同。本发明用于互感器计量误差测试，不但可以应用于
电流互感器误差试验，更重要的是可以用于电压互感器误差试验。电压互感器误差试验中需要升压至被试品额定电压，试验时人员与设备必须要保持足够安全距离。高频无线传输装置完善地解决了这一问题。
55.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过无线传输替代试验中较长的二次导线传递电能信号，大大缩短了布线范围，不但减少了事故隐患而且收放线方便快捷，既保证了安全又节约了试验时间。有利于提高试验效率，更快更好地为新型电力系统建设提供安全可靠的技术支持。
56.具体地，与现有技术文件1相比，发明通过高频无线传输替代gps无线传输，在测量过程中无需gps卫星同步，大大降低了现场试验时天气、环境以及场地对无线传输的干扰。且本发明可以将所有涉及试验的电能信号由同一装置同步发送至远端无线接收校验仪处保证了试验准确性。本发明经过可以与省级电网公司的现有关口管理系统连接，实时记录试验中互感器误差变化情况，有利于后期对被试品误差变化的分析研究。
57.更进一步地，高频无线传输仅使用无线通讯模块即可完成传输，信号和测量数据能够保持同步,避免了gps同步不可靠的问题。在互感器试验中，试验电压(电流)始终保持不断升降的运动状态，电能信号不同步也就意味着误差测试不准确，试验结果不可靠。在互感器现场误差试验中，既需要做互感器带上限负载的误差试验，又需要做互感器带下限负载的误差试验。因此高频无线传输中将无线收发模块与负荷箱合并在一起，可以将负荷箱放置于被试品二次接线附近，既减少了有线连接的距离又可以将所有电能信号在同一时间同步到无线测试仪的主机侧完成误差计算。在信号上保证了同步性，所测误差与传统有线试验可靠性一致，准确度有保证。并且通过无线装置即可完成对负荷箱上下限的调节工作，避免了试验人员需要往返跑动调节负载的问题。
58.具体地，与现有技术文件2相比，本发明中，互感器计量误差测试现阶段具备法律效力或者量值传递功能的试验方式依旧是传统的对比式升压(升流)法，其他方法尚不具备国家认可的标准依据。本发明应用于传统试验在不改动原有试验方法原理的基础上，减少了有线连接、降低了人员活动风险，试验结果准确可靠，检定证书(试验报告)依旧具备相应的量值传递或准确度认可效力。
59.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。