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一種電流互感器校驗輔助裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電流互感器校驗輔助裝置，接收外部PWM信號，連接電流互感器，包括交直流供電電路，以及分別接受該交直流供電電路供電的測試信號輸出電路、一次信號采集電路、二次信號采集電路、A/D轉(zhuǎn)換器和DSP芯片，其中：所述測試信號輸出電路向所述電流互感器的二次繞組施加測試信號；所述二次信號采集電路連接所述電流互感器的二次繞組和所述A/D轉(zhuǎn)換器；所述一次信號采集電路連接所述電流互感器的一次繞組和所述A/D轉(zhuǎn)換器；所述A/D轉(zhuǎn)換器連接所述DSP芯片。本實用新型采用交直流雙電源供電，解決現(xiàn)場測量技術(shù)對現(xiàn)場交流電源的依賴；同時，輸出異頻小電壓信號可有效避免現(xiàn)場工頻干擾信號的影響。
【專利說明】一種電流互感器校驗輔助裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電流互感器校驗領(lǐng)域，尤其涉及一種采用交直流雙電源供電且用于電流互感器校驗的輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，采用升電流方式測量電流互感器誤差的方法主要有兩種:
[0003]一、比較測差法，采用該方法測量時，需要校驗儀、標(biāo)準電流互感器、升流源以及負載箱等設(shè)備?，F(xiàn)場測量時，通過手動方式在標(biāo)準電流互感器和被測電流互感器的一次繞組施加相同電流，然后測量出被測電流互感器與標(biāo)準電流互感器二次差值信號，對差值信號進行運算，得出比差和角差。
[0004]二、負荷仿真法，與比較測差法需求測試設(shè)備一樣，其基本原理與比較測差一致，但在測量時通過在小電流點增大二次負荷方式仿真大電流點的工作狀態(tài)，達到升小電流測量大電流點誤差的目的。
[0005]以上兩種方法在現(xiàn)場使用實際使用中存在測試設(shè)備多、接線復(fù)雜、體積龐大笨重運輸困難等缺點，特別對于安裝在GIS內(nèi)的電流互感器，由于其一次回路的阻抗大，使用以上兩方法測量時，無功分量消耗非常大，因此升額定電流非常困難，功耗大，只能采用大容量交流電源供電工作，對無交流電源的現(xiàn)場根本無法工作。因此，如何解決這些問題，成為本 申請人:努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供一種用于電流互感器校驗的輔助裝置，采用交直流雙電源供電，解決現(xiàn)場測量技術(shù)對現(xiàn)場交流電源的依賴，從而可實現(xiàn)無交流電源現(xiàn)場的工作正常開展；同時，本實用新型體積小、重量輕，便攜性強，輸出異頻小電壓信號可有效避免現(xiàn)場工頻干擾信號的影響，確保測量準確可靠。
[0007]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0008]一種電流互感器校驗輔助裝置，接收外部PWM (脈沖寬度調(diào)制)信號，連接電流互感器，包括交直流供電電路，以及分別接受該交直流供電電路供電的測試信號輸出電路、一次信號采集電路、二次信號采集電路、A/D (模/數(shù))轉(zhuǎn)換器和DSP(數(shù)字信號處理)芯片，其中:
[0009]所述交直流供電電路包括交流源、直流源、保險絲、變壓器和整流電路；所述直流源一端連接所述交直流供電電路的第一輸出端，另一端通過所述保險絲連接所述交直流供電電路的第二輸出端；所述變壓器的一側(cè)接所述交流源，另一側(cè)接所述整流電路的輸入端；所述整流電路的第一輸出端連接所述交直流供電電路的第一輸出端；所述整流電路的第二輸出端連接所述交直流供電電路的第二輸出端；
[0010]所述測試信號輸出電路包括第一電容、第二電容、第一 MOS管(金屬一氧化物一半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述第一電容和第二電容分別接在所述測試信號輸出電路的兩個輸入端之間；所述第一 MOS管的漏極連接所述測試信號輸出電路的第一輸入端，源極連接所述第二 MOS管的漏極，柵極接收所述外部PWM信號；所述第二 MOS管的源極連接所述測試信號輸出電路的第二輸入端，柵極接收所述外部PWM信號；所述第三MOS管的漏極連接所述測試信號輸出電路的第一輸入端，源極連接所述第四MOS管的漏極，柵極接收所述外部PWM信號；所述第四MOS管的源極連接所述測試信號輸出電路的第二輸入端，柵極接收所述外部PWM信號；所述測試信號輸出電路的第一輸入端連接所述交直流供電電路的第一輸出端；所述測試信號輸出電路的第二輸入端連接所述交直流供電電路的第二輸出端；所述第一 MOS管和第二 MOS管的相接端連接所述電流互感器的二次繞組的第一端口 ；所述第三MOS管和第四MOS管的相接端連接所述電流互感器的二次繞組的第二端口；
[0011]所述二次信號采集電路連接所述電流互感器的二次繞組和所述A/D轉(zhuǎn)換器；
[0012]所述一次信號采集電路連接所述電流互感器的一次繞組和所述A/D轉(zhuǎn)換器；
[0013]所述A/D轉(zhuǎn)換器連接所述DSP芯片。
[0014]上述的電流互感器校驗輔助裝置，其中，所述二次信號采集電路包括第一運算放大器和第一電阻，
[0015]所述二次信號采集電路的第一輸入端連接所述電流互感器的二次繞組的第一端口，所述二次信號采集電路的第一輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器；所述二次信號采集電路的第一輸入端直接連接所述二次信號采集電路的第一輸出端；
[0016]所述二次信號采集電路的第二輸入端連接所述電流互感器的二次繞組的第二端口 ；所述二次信號采集電路的第二輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器；所述第一運算放大器的反相輸入端通過所述第一電阻與同相輸入端相接后連接所述二次信號采集電路的第二輸入端；所述第一運算放大器的輸出端連接所述二次信號采集電路的第二輸出端。
[0017]上述的電流互感器校驗輔助裝置，其中，所述一次信號采集電路包括第二運算放大器和第二電阻，
[0018]所述第二運算放大器的同相輸入端連接所述電流互感器的一次繞組的第一端口并通過所述第二電阻接地；
[0019]所述第二運算放大器的輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器；
[0020]所述電流互感器的一次繞組的第二端口接地。
[0021]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用交流和直流電源供電，輔助進行電流互感器的校驗，解決現(xiàn)場測量技術(shù)對現(xiàn)場交流電源的依賴，從而可實現(xiàn)無交流電源現(xiàn)場的工作正常開展。本實用新型測量時施加異頻小電壓信號，并通過采集二次信號和一次信號傳輸給上位機，從而實現(xiàn)電流互感器的變比、誤差等參數(shù)測量，完全無需傳統(tǒng)技術(shù)所需的標(biāo)準電流互感器、升流源、負載箱等設(shè)備，本實用新型設(shè)備體積小、重量輕，便攜性強，同時異頻小電壓信號可有效避免現(xiàn)場工頻干擾信號影響，確保測量準確可靠，且可保證安全，提高工作效率，并節(jié)省檢測費用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的電流互感器校驗輔助裝置的結(jié)構(gòu)圖。【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0024]請參閱圖1，本實用新型的電流互感器校驗輔助裝置，包括交直流供電電路1，以及分別接受該交直流供電電路I供電的測試信號輸出電路2、一次信號采集電路3、二次信號采集電路4、A/D轉(zhuǎn)換器5和DSP芯片6，其中:
[0025]交直流供電電路I包括交流源AC、直流源DC、保險絲F、變壓器Tl和整流電路11 ；直流源DC —端連接交直流供電電路I的第一輸出端，另一端通過保險絲F連接交直流供電電路I的第二輸出端；變壓器Tl的一側(cè)接交流源AC，另一側(cè)接整流電路11的輸入端，用于變壓；整流電路11用于將變壓后的交流電整流成直流電，整流電路11的第一輸出端連接交直流供電電路I的第一輸出端；整流電路11的第二輸出端連接交直流供電電路I的第二輸出端；本實施例中，直流源DC為12V，交直流供電電路I輸出12V的供電電壓，并且，當(dāng)現(xiàn)場無交流電源時，可采用輸入直流電源工作。整流電路11由整流橋K’、電容C’、電阻R’和二極管D’組成，如圖1所示。
[0026]測試信號輸出電路2包括第一電容Cl、第二電容C2、第一 MOS管Q1、第二 MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4 ;第一電容Cl和第二電容C2分別接在測試信號輸出電路2的兩個輸入端之間；第一 MOS管Ql的漏極連接測試信號輸出電路2的第一輸入端,源極連接第二 MOS管Q2的漏極，柵極接收外部PWM信號；第二 MOS管Q2的源極連接測試信號輸出電路2的第二輸入端，柵極接收外部PWM信號；第三MOS管Q3的漏極連接測試信號輸出電路2的第一輸入端，源極連接第四MOS管Q4的漏極，柵極接收外部PWM信號；第四MOS管的源極連接測試信號輸出電路2的第二輸入端，柵極接收外部PWM信號；測試信號輸出電路2的第一輸入端連接交直流供電電路I的第一輸出端；測試信號輸出電路2的第二輸入端連接交直流供電電路I的第二輸出端；第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2的相接端連接電流互感器200的二次繞組220的第一端口 ；第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的相接端連接電流互感器200的二次繞組220的第二端口 ；測試信號輸出單元2根據(jù)接收的PWM信號，向二次繞組220施加測試信號，該測試信號為異頻小電壓信號，可有效避免現(xiàn)場工頻干擾信號影響，確保測量準確可靠；如圖1所示，測試信號輸出電路2還包括連接在第一 MOS管Q1、第二 MOS管Q2 (第三MOS管Q3、第四MOS管Q4)的相接端和二次繞組220的第一端口(第二端口)之間的電阻及電容。
[0027]二次信號采集電路4包括第一運算放大器01和第一電阻Rl，二次信號采集電路4的第一輸入端連接電流互感器200的二次繞組220的第一端口，二次信號采集電路4的第一輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器5 ;二次信號采集電路4的第一輸入端直接連接二次信號采集電路4的第一輸出端；
[0028]二次信號采集電路4的第二輸入端連接電流互感器200的二次繞組220的第二端口 ；二次信號米集電路4的第二輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器5 ;第一運算放大器01的反相輸入端通過第一電阻Rl與同相輸入端相接后連接二次信號采集電路4的第二輸入端；第一運算放大器01的輸出端連接二次信號采集電路4的第二輸出端。二次信號采集電路4采集電流互感器200 二次繞組220的端子電壓和流過二次繞組220的電流，并經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后傳給DSP芯片6 ；
[0029]一次信號采集電路3包括第二運算放大器02和第二電阻R2，第二運算放大器02的同相輸入端連接電流互感器200的一次繞組210的第一端口并同時通過第二電阻R2接地；
[0030]第二運算放大器02的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器5，電流互感器200的一次繞組210的第二端口接地。一次信號采集電路3采集電流互感器200 —次繞組210的端子電壓，并經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后傳給DSP芯片6 ；
[0031]DSP芯片6連接A/D轉(zhuǎn)換器5，將接收的數(shù)字信號上傳到上位機處理，從而完成電流互感器的校驗，本實用新型的裝置起到輔助作用。本實施例中，DSP芯片6選用的型號為TMS320F2810。
[0032]以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電流互感器校驗輔助裝置，接收外部PWM信號，連接電流互感器，其特征在于，包括交直流供電電路，以及分別接受該交直流供電電路供電的測試信號輸出電路、一次信號采集電路、二次信號采集電路、A/D轉(zhuǎn)換器和DSP芯片，其中: 所述交直流供電電路包括交流源、直流源、保險絲、變壓器和整流電路；所述直流源一端連接所述交直流供電電路的第一輸出端，另一端通過所述保險絲連接所述交直流供電電路的第二輸出端；所述變壓器的一側(cè)接所述交流源，另一側(cè)接所述整流電路的輸入端；所述整流電路的第一輸出端連接所述交直流供電電路的第一輸出端；所述整流電路的第二輸出端連接所述交直流供電電路的第二輸出端； 所述測試信號輸出電路包括第一電容、第二電容、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述第一電容和第二電容分別接在所述測試信號輸出電路的兩個輸入端之間；所述第一 MOS管的漏極連接所述測試信號輸出電路的第一輸入端，源極連接所述第二MOS管的漏極，柵極接收所述外部PWM信號；所述第二 MOS管的源極連接所述測試信號輸出電路的第二輸入端，柵極接收所述外部PWM信號；所述第三MOS管的漏極連接所述測試信號輸出電路的第一輸入端，源極連接所述第四MOS管的漏極，柵極接收所述外部PWM信號；所述第四MOS管的源極連接所述測試信號輸出電路的第二輸入端，柵極接收所述外部PWM信號；所述測試信號輸出電路的第一輸入端連接所述交直流供電電路的第一輸出端；所述測試信號輸出電路的第二輸入端連接所述交直流供電電路的第二輸出端；所述第一 MOS管和第二 MOS管的相接端連接所述電流互感器的二次繞組的第一端口 ；所述第三MOS管和第四MOS管的相接端連接所述電流互感器的二次繞組的第二端口 ； 所述二次信號采集電路連接所述電流互感器的二次繞組和所述A/D轉(zhuǎn)換器； 所述一次信號采集電路連接所述電流互感器的一次繞組和所述A/D轉(zhuǎn)換器； 所述A/D轉(zhuǎn)換器連接所述DSP芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器校驗輔助裝置，其特征在于，所述二次信號采集電路包括第一運算放大器和第一電阻， 所述二次信號采集電路的第一輸入端連接所述電流互感器的二次繞組的第一端口，所述二次信號采集電路的第一輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器；所述二次信號采集電路的第一輸入端直接連接所述二次信號采集電路的第一輸出端； 所述二次信號采集電路的第二輸入端連接所述電流互感器的二次繞組的第二端口 ；所述二次信號采集電路的第二輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器；所述第一運算放大器的反相輸入端通過所述第一電阻與同相輸入端相接后連接所述二次信號采集電路的第二輸入端；所述第一運算放大器的輸出端連接所述二次信號采集電路的第二輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器校驗輔助裝置，其特征在于，所述一次信號采集電路包括第二運算放大器和第二電阻， 所述第二運算放大器的同相輸入端連接所述電流互感器的一次繞組的第一端口并通過所述第二電阻接地； 所述第二運算放大器的輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器； 所述電流互感器的一次繞組的第二端口接地。
【文檔編號】G01R35/02GK203673057SQ201320818093
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】陸敏安, 沈曉峰, 許震歡, 傅銘, 黃強, 徐萍, 周亮, 孫毅, 張紅燕, 吳繼健, 陸怡, 許婧琦, 方祺, 沈超, 陳耀高, 林玉涵, 武坤 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 廈門紅相電力設(shè)備股份有限公司