專(zhuān)利名稱(chēng)：感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種線路參數(shù)測(cè)試儀。屬于電力系統(tǒng)高壓設(shè)備測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為潮流和保護(hù)整定值的計(jì)算依據(jù)，線路參數(shù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。隨著線路走廊 的日趨緊張，同桿多回、平行線路越來(lái)越普遍。同塔多回或平行線路之間的電磁耦合強(qiáng)，受 運(yùn)行線路感應(yīng)電作用，停電線路的線路參數(shù)測(cè)試非常困難，怎樣克服感應(yīng)電影響是線路參 數(shù)準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)有移頻參數(shù)測(cè)試儀常因感應(yīng)電高無(wú)法正常工作，傳統(tǒng)注入高壓法測(cè) 試裝置笨重，操作很不方便，而且受場(chǎng)地局限性大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種利用感應(yīng)電自動(dòng)測(cè)試線路參數(shù)的儀器，該儀器無(wú)需 外施電源信號(hào)，接線簡(jiǎn)單，安全可靠，對(duì)消除線路的電磁耦合影響效果明顯，適用于鄰近線 路感應(yīng)電壓較高且不能停電的場(chǎng)合。本實(shí)用新型是采取以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，它包括分壓裝置、電流檢測(cè)器、自動(dòng)切換電路、信號(hào) 處理電路、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，其特征在于(1)分壓裝置由若干個(gè)線性阻容式小單元組成，其作用是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)線路的感應(yīng)電 壓值自動(dòng)調(diào)節(jié)量程進(jìn)行適當(dāng)降壓，以匹配儀器的輸入范圍，其與自動(dòng)切換電路電壓部分的 輸入端連接；(2)電流檢測(cè)器是采用磁平衡式霍爾電流傳感器，其作用是將線路的感應(yīng)電流進(jìn) 行檢測(cè)及調(diào)節(jié)，以匹配儀器的輸入范圍，并經(jīng)跟隨電路輸出；其與自動(dòng)切換電路電流部分的 輸入端連接；(3)自動(dòng)切換電路采用光耦自動(dòng)輸出控制信號(hào)，使繼電器切換數(shù)據(jù)通道，以分步測(cè) 量感應(yīng)電壓和電流信號(hào)，避免數(shù)據(jù)不同步帶來(lái)的測(cè)量誤差，包括電壓部分和電流部分通道； 其與信號(hào)處理電路輸入端口連接，以將外部信號(hào)輸入至信號(hào)處理部分；(4)信號(hào)處理電路采用抗混疊濾波器電路，將電壓和電流信號(hào)進(jìn)行濾波后，輸入到 多功能數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，其作用是消除信號(hào)中的高次諧波，其與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 處理系統(tǒng)的輸入端口連接；(5)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，其包括多功能數(shù)據(jù)采集卡、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及液晶 顯示屏，其作用是將控制信號(hào)的采樣、計(jì)算分析與處理及輸出顯示。前述的感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的分壓裝置是阻容式分壓器。根 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際感應(yīng)電壓值，可按感應(yīng)電壓輸入范圍設(shè)置量程。前述的感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的電流檢測(cè)器采用磁平衡式霍 爾電流傳感器，電流檢測(cè)電路為由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)電流測(cè)量要 求，可選擇線性度范圍和響應(yīng)時(shí)間。[0013]前述的感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，所述的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，具備采樣控制、 數(shù)字濾波、計(jì)算分析與處理、輸出顯示功能，其核心是采用序分量分解算法計(jì)算線路參數(shù)。本實(shí)用新型主要包括五個(gè)部分分壓裝置、電流檢測(cè)器、自動(dòng)切換電路、信號(hào)處理電路、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。分壓裝置的作用是對(duì)線路感應(yīng)電壓進(jìn)行適當(dāng)降壓，以匹配多功能數(shù)據(jù)采集卡的采 樣輸入范圍；電流檢測(cè)器的作用是對(duì)感應(yīng)電流進(jìn)行測(cè)量并調(diào)節(jié)大小，以滿足多功能數(shù)據(jù)采 集卡的采樣輸入范圍；信號(hào)切換電路的作用是自動(dòng)切換通道以分步測(cè)量感應(yīng)電壓與感應(yīng)電 流；信號(hào)處理電路的作用是濾除采樣信號(hào)中的高次諧波；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的作用 是控制采樣、數(shù)字濾波、計(jì)算分析、輸出顯示等處理功能；本實(shí)用新型線路參數(shù)測(cè)試儀的測(cè)試過(guò)程是(1)操作停電線路的接地刀閘，將線路一端置為開(kāi)路狀態(tài)，一端保持接地狀態(tài)，選 定內(nèi)部電源參考相，在不外施信號(hào)源的前提下，利用分壓器及波形測(cè)錄裝置測(cè)量同塔或平 行多回線路中停電線路的三相開(kāi)路感應(yīng)電壓；(2)操作停電線路的接地刀閘，將線路兩端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相， 利用電流檢測(cè)器及波形測(cè)錄裝置測(cè)量停電線路的三相短路感應(yīng)電流；(3)通過(guò)濾波、信號(hào)處理、序分量分解等軟硬件處理，得出零序和正序電壓、電流， 從而得出停電線路的正序、零序阻抗。本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果本實(shí)用新型克服了原有儀器受高感應(yīng)電影響測(cè)試精度差或無(wú)法正常工作的缺點(diǎn)， 具有無(wú)需外施電源信號(hào)、感應(yīng)電越高測(cè)試精度越高、接線簡(jiǎn)單，使用方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

圖1本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2本實(shí)用新型的分壓模塊電路圖；圖3本實(shí)用新型的電流檢測(cè)電路圖；圖4本使用新型的信號(hào)濾波器電路圖；圖5本實(shí)用新型的自動(dòng)切換電路圖；圖6本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理流程。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括分壓模塊、電流檢測(cè)器、信號(hào)處理電路、自動(dòng)切換電 路、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。分壓裝置作用是調(diào)節(jié)感應(yīng)電壓的輸入范圍；電流檢測(cè)器作用 是將感應(yīng)電流調(diào)節(jié)放大成合適的輸入信號(hào)范圍；信號(hào)處理電路的作用是濾除采樣信號(hào)中的 高次諧波；自動(dòng)切換電路作用是迅速切換電壓和電流通道進(jìn)行分步測(cè)量；工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 處理系統(tǒng)的作用是對(duì)電壓和電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采樣、采樣信號(hào)的數(shù)字濾波、計(jì)算分析及輸 出顯示。本實(shí)例的分壓模塊是采用R和C的并聯(lián)的阻容式分壓電路，根據(jù)輸入電壓值的范 圍，按 5000/20、1000/20、500/20、200/20 量程從大到小分別連接 Ull、U12、U13、U14 接頭， 提高感應(yīng)電壓的測(cè)試精度，如圖2所示。[0030]本實(shí)例電流檢測(cè)器采用的是磁平衡式電流傳感器，電流檢測(cè)器的傳感器的V+接 正電源，V-接負(fù)電源，M端接采樣電阻，采樣電阻另一端接地，再經(jīng)過(guò)一個(gè)由運(yùn)算放大器構(gòu) 成的跟隨電路，輸出電壓信號(hào)為U1，如圖3所示；本實(shí)例的信號(hào)處理器采用混疊濾波器電路，濾波器電路的SRIN接輸入信號(hào)，濾波 器電路的SROUT輸出濾波后的信號(hào)給多功能數(shù)據(jù)采集卡，如圖4所示。本實(shí)例的自動(dòng)切換電路采用光耦輸出控制信號(hào)，使繼電器自動(dòng)切換通道，以分步 測(cè)量感應(yīng)電壓和電流信號(hào)。光耦0P1、0P2、0P3分別輸出A、B、C三相控制信號(hào)，控制繼電器 RELAY的通斷，如圖5所示。本實(shí)例的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)中，多功能數(shù)據(jù)采集卡采用的是PCI-2102A 集成卡，直接插入PCI插槽與工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；控制器采用X86硬件平臺(tái)并運(yùn)行 WINDOWS XP操作系統(tǒng)，經(jīng)軟件編程后，通過(guò)PCI總線連接多功能數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)多通道數(shù) 據(jù)的自動(dòng)采集和控制；顯示模塊采用液晶顯示器，直接連接工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的輸出總線。軟 件的程序流程如圖6所示。除上述實(shí)施例外，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，它包括分壓裝置、電流檢測(cè)器、自動(dòng)切換電路、信號(hào)處理電路、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，其特征在于(1)分壓裝置由若干個(gè)線性阻容式小單元組成，其作用是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)線路的感應(yīng)電壓值自動(dòng)調(diào)節(jié)量程進(jìn)行適當(dāng)降壓，以匹配儀器的輸入范圍，其與自動(dòng)切換電路電壓部分的輸入端連接；(2)電流檢測(cè)器是采用磁平衡式霍爾電流傳感器，其作用是將線路的感應(yīng)電流進(jìn)行檢測(cè)及調(diào)節(jié)，以匹配儀器的輸入范圍，并經(jīng)跟隨電路輸出，其與自動(dòng)切換電路電流部分的輸入端連接；(3)自動(dòng)切換電路采用光耦自動(dòng)輸出控制信號(hào)，使繼電器切換數(shù)據(jù)通道，以分步測(cè)量感應(yīng)電壓和電流信號(hào)，避免數(shù)據(jù)不同步帶來(lái)的測(cè)量誤差，包括電壓部分和電流部分通道，其與信號(hào)處理電路輸入端口連接，以將外部信號(hào)輸入至信號(hào)處理部分；(4)信號(hào)處理電路采用抗混疊濾波器電路，將電壓和電流信號(hào)進(jìn)行濾波后，輸入到多功能數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，其作用是消除信號(hào)中的高次諧波，其與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的輸入端口連接；(5)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，包括多功能數(shù)據(jù)采集卡、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及液晶顯示屏，其作用是將控制信號(hào)的采樣、計(jì)算分析與處理及輸出顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的分壓裝置是阻 容式分壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的電流檢測(cè) 器為磁平衡式霍爾電流傳感器，電流檢測(cè)電路為由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種感應(yīng)電線路參數(shù)測(cè)量?jī)x，它包括分壓裝置、電流檢測(cè)器、自動(dòng)切換電路、信號(hào)處理電路、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，其特征在于(1)分壓裝置由若干個(gè)線性阻容式小單元組成；(2)電流檢測(cè)器是采用磁平衡式霍爾電流傳感器；(3)自動(dòng)切換電路采用光耦自動(dòng)輸出控制信號(hào)，使繼電器切換數(shù)據(jù)通道，以分步測(cè)量感應(yīng)電壓和電流信號(hào)，避免數(shù)據(jù)不同步帶來(lái)的測(cè)量誤差；(4)信號(hào)處理電路采用抗混疊濾波器電路，其作用是消除信號(hào)中的高次諧波；(5)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型克服了原有儀器受高感應(yīng)電影響測(cè)試精度差或無(wú)法正常工作的缺點(diǎn)，無(wú)需外施電源信號(hào)、感應(yīng)電越高測(cè)試精度越高、接線簡(jiǎn)單，使用方便、安全可靠。
文檔編號(hào)G01R19/00GK201555879SQ20092004898
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者付慧, 余青, 周志成, 李長(zhǎng)益, 熊一霖 申請(qǐng)人:江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司