專利名稱：電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)國家計量檢定規(guī)程和國家電網(wǎng)公司低壓電流互感器技術(shù)要求的規(guī)定，電流互感器試驗包括絕緣電阻測量、工頻耐壓試驗以及匝間絕緣試驗等預(yù)防性試驗項目。傳統(tǒng)人工檢定作業(yè)中，這些項目需要反復(fù)接線，而且涉及高壓試驗存在一定的安全隱患。自動化檢定流水線實現(xiàn)了這些預(yù)防性試驗項目的自動接拆線、自動測試、自動判斷結(jié)果，提高了工作效率、保障了安全生產(chǎn)。傳統(tǒng)的耐壓測試儀和絕緣電阻表不能滿足自動化檢定的需要，因此需開發(fā)一套可與自動化檢定系統(tǒng)緊密集成的耐壓和絕緣電阻試驗裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供一種電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，以達(dá)到自動、快速、準(zhǔn)確地完成低壓電流互感器的工頻耐壓試驗和絕緣電阻測量。為此，本實用新型采取以下技術(shù)方案。電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于包括用于提供高壓交流電(AC3000V)及低壓直流電(DC500V)的程控源、與程控源連接以為互感器一次繞組或二次繞組供電的復(fù)數(shù)個并聯(lián)的試驗支路、與試驗支路串聯(lián)用于切換程控源輸出的高壓交流電和低壓直流電的供電切換繼電器、采樣端位于試驗支路上的電流采樣模塊、用于控制程控源供電及試驗支路工作的控制模塊。復(fù)數(shù)個并聯(lián)的試驗支路對相應(yīng)數(shù)量的互感器進(jìn)行自動試驗，減少人為因素，有效提高生產(chǎn)效率，減少失誤，由控制模塊對程控源進(jìn)行控制，減少人員與高壓電接觸的可能性，確保安全。作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實用新型還包括以下附加技術(shù)特征。所述的試驗支路包括用于和互感器一次端連接的一次繞組連接支路及用于和互感器二次端連接的二次繞組連接支路，所述的一次繞組連接支路、二次繞組連接支路通過支路繼電器來切換與程控源的連接，一試驗支路上同時最多只存在一次繞組連接支路或二次繞組連接支路與程控源接通獲電。所述的一次繞組連接支路串接一次端繼電器的常開觸點(diǎn)，二次繞組連接支路串接二次端繼電器的常開觸點(diǎn)，一次端繼電器的常閉觸點(diǎn)用于互感器的一次繞組與地之間的連接，二次端繼電器的常閉觸點(diǎn)用于互感器的二次繞組和地之間的連接，所述的一次端繼電器、二次端繼電器、供電切換繼電器及支路繼電器通過控制模塊實現(xiàn)開閉。所述的一次繞組連接支路、二次繞組的連接支路上均設(shè)電流采樣模塊的采樣端， 所述的采樣模塊包括用于支路切換的通道切換單元、放大濾波單元、交直流轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元及紅外傳送單元。所述的電流采樣模塊的放大濾波單元與濾波器的接地端與程控源的高壓交流輸出端連接。 所述的程控源設(shè)有電壓采樣模塊，所述的電壓采樣模塊包括電壓衰減單元、放大濾波單元、交直流轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、用于接收電流采樣模塊的電流數(shù)字信息的紅外接收單元及將電流數(shù)字信息和電壓數(shù)字信息傳送至控制模塊的傳送單元。 所述的控制模塊設(shè)于單片機(jī)或PC機(jī)中。試驗裝置包括用于和互感器外殼連接的接地板，所述的電流采樣模塊與接地板連接。試驗裝置設(shè)有12個試驗支路以依次對12個互感器進(jìn)行試驗。有益效果復(fù)數(shù)個并聯(lián)的試驗支路對相應(yīng)數(shù)量的互感器進(jìn)行自動試驗，減少人為因素，有效提高生產(chǎn)效率，減少失誤，由控制模塊對程控源進(jìn)行控制，減少人員與高壓電接觸的可能性，確保安全。

圖1是本實用新型原理圖。圖2是本實用新型電流采樣模塊框圖。圖3是本實用新型電壓采樣模塊框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本實用新型包括用于提供高壓交流電及低壓直流電的程控源13，與程控源13連接的12個并聯(lián)的試驗支路1、2、3……11、12，與試驗支路1、2、3……11、12串聯(lián)用于切換程控源13輸出的高壓交流電和低壓直流電的供電切換繼電器Tl，采樣端L1、L2、L3……L11、 L12，KU K2、K3……Kll、K12位于試驗支路1、2、3……11、12上的電流采樣模塊，用于控制程控源13供電及試驗支路1、2、3……11、12工作的控制模塊。所述的試驗支路1、2、3…… 11、12包括用于和互感器一次端連接的一次繞組連接支路及用于和互感器二次端連接的二次繞組連接支路，所述的一次繞組連接支路、二次繞組連接支路通過支路繼電器T2來切換與程控源13的連接，一試驗支路1、2、3……11、12上同時最多只存在一次繞組連接支路或二次繞組連接支路與程控源13接通獲電。所述的一次繞組連接支路串接一次端繼電器T3、 T5……T23、T25的常開觸點(diǎn)，二次繞組連接支路串接二次端繼電器T4、T6、T8……T24、T26 的常開觸點(diǎn)，一次端繼電器T3、T5……Τ23、Τ25的常閉觸點(diǎn)用于互感器的一次繞組與地之間的連接，二次端繼電器Τ4、Τ6、Τ8……Τ24、Τ26的常閉觸點(diǎn)用于互感器的二次繞組和地之間的連接；所述的一次端繼電器Τ3、Τ5……Τ23、Τ25，二次端繼電器 ~4、Τ6、Τ8……Τ24、Τ26，供電切換繼電器Tl及支路繼電器Τ2均通過控制模塊實現(xiàn)開閉。所述的一次繞組連接支路、 二次繞組的連接支路上均并聯(lián)電流采樣模塊。如圖2所示，所述的采樣模塊包括用于支路切換的通道切換單元、放大濾波單元、 交直流轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元及紅外傳送單元。所述的電流采樣模塊的放大濾波單元與濾波器的接地端與程控源13的高壓交流輸出端連接。所述的程控源13設(shè)有電壓采樣模塊，如圖3所示，所述的電壓采樣模塊包括電壓衰減單元、放大濾波單元、交直流轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、用于接收電流采樣模塊的電流數(shù)字信息的紅外接收單元及將電流數(shù)字信息和電壓數(shù)字信息傳送至控制模塊的傳送單元。 所述的控制模塊設(shè)于單片機(jī)或PC機(jī)中。試驗裝置包括用于和互感器外殼連接的接地板，所述的電流采樣模塊與接地板連接。程控源13提供3000V高壓交流電和500V低壓直流電。在流水線中，由于互感器外殼地都接在一起，采集電流信號不能在底端采樣，所以只能在高端采樣，即在試驗支路1、2、3……11、12上采樣。因此，儀器內(nèi)部電壓通道采樣和電流通道采樣是不共地的，電壓通道接大地，電流通道接的是浮地，而且二個地之間的耐壓必須在5000V以上。在做耐壓試驗一次繞組對(二次繞組和地)時，十二路同時打耐壓。一次端繼電器T3、T5……T23、T25吸合，二次端繼電器T4、T6、T8……T24, T26放開，供電切換繼電器 Tl及支路繼電器T2放開。升壓器從0開始升到設(shè)定的電壓(一般為3000V)，如果是測絕緣電阻，供電切換繼電器Tl吸合，支路繼電器T2放開。Ul為采樣電壓，Ll到L12上為采樣電流，要是在升壓過程中有擊穿現(xiàn)象發(fā)生，那此路通道馬上就能斷開，反應(yīng)時間小于30ms.在做絕緣電阻時，是每一試驗支路1、2、3…… 11、12依次測得。在做耐壓試驗時二次繞組對(大地)時，十二路同時打耐壓，一次繞組浮空。二次端繼電器T4、T6、T8……T24.T26吸合，一次端繼電器T3、T5、T7…· T23、T25放開，供電切換繼電器Tl放開，支路繼電器T2吸合.同樣升壓器從0開始升到設(shè)定的電壓(一般為 3000V)，如果是測絕緣電阻，供電切換繼電器Tl，支路繼電器T2T2都吸合。Ul為采樣電壓，采樣端Kl到K12上為采樣電流，要是在升壓過程中有擊穿現(xiàn)象發(fā)生，那此路馬上就能斷開，反應(yīng)時間小于30ms。在本實施例中，用于自動化檢定流水線的工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置主要由交直流電壓發(fā)生器、電壓信號采樣模塊、電流信號采樣模塊、接線切換組件等、控制模塊組成。交直流電壓發(fā)生器產(chǎn)生用于工頻耐壓的交流電壓(通常為AC3000V)和用于絕緣電阻測量的直流電壓(通常為DC500V)，通過供電切換繼電器Tl和支路繼電器T2的斷開、閉合動作完成對被測互感器的一次繞組和二次繞組分別施壓交直流電壓。電壓信號采樣模塊分為交流電壓采樣Ul和直流電壓采樣U2，用于監(jiān)控輸出電壓， 使其到達(dá)并保持在試驗電壓值水平。電壓測量的方案如圖3所示，首先將被測高壓交流電壓經(jīng)過分級衰減至低壓信號，通過50Hz的帶通濾波器將干擾信號濾除，為精確測量需將濾波后的交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號，并通過高精度AD測量其有效值，測得的數(shù)據(jù)通過紅外傳輸給CPU控制器及上位機(jī)。對于直流電壓信號也是通過分級衰減后通過高精度AD測量，并通過紅外傳輸數(shù)據(jù)。電流信號采樣模塊用于測量工頻耐壓試驗和絕緣電阻的泄露電流，泄露電流都為 mA級別，需精密測量。本實用新型中電流信號是采用高端測量法，電流采樣回路處于高壓狀態(tài)，因此需保證電流采樣回路與地電位有良好的絕緣。單批次的工頻耐壓試驗和絕緣電阻試驗都是12只互感器同時施加電壓，通過十二通道切換依次測量每一只互感器的泄露電流。泄露電流通過帶通濾波、交直流轉(zhuǎn)換及高精度AD測量后獲得數(shù)據(jù)，并通過紅外上傳信號。由于電壓測量通道的接地為真實地，與互感器本體、耐壓裝置共地，而電流測量通道的接地為懸浮地，兩個接地間有5000V的絕緣水平，因此電壓、電流的結(jié)果上傳都采用紅外方式，起到很好的電氣隔離作用。接線切換組件主要由圖1所示的一次端繼電器和二次端繼電器Tl至T26，共沈只繼電器組成，由控制模塊根據(jù)不同的試驗項目完成對應(yīng)的回路接線。試驗對象主要為復(fù)匝式低壓電流互感器和母線式低壓電流互感器。復(fù)匝式低壓電流互感器的工頻耐壓試驗包括一次繞組對二次繞組及接地底板、二次繞組對接地底板兩項，絕緣電阻試驗包括一次繞組對二次繞組、二次繞組對接地底板兩項。母線式低壓電流互感器僅有二次繞組對接地底板的工頻耐壓試驗和絕緣電阻試驗。因此，根據(jù)不同的被試互感器需進(jìn)行不同的回路接線，需實現(xiàn)對一次繞組和二次繞組同時施加交直流電壓的能力。如圖1所示，Tl和T2處于斷開狀態(tài)，若將T3、T5......T23、T25閉合，T4、T6......
T24.T26斷開接地，則可實現(xiàn)一次繞組對二次繞組及地的工頻耐壓試驗。當(dāng)閉合Tl，其余繼電器狀態(tài)不變，則可完成一次繞組對二次繞組及地的絕緣電阻試驗。同理，當(dāng) Tl 斷開，T2 閉合，T4、T6......Τ24、Τ26 閉合，Τ3、Τ5......Τ23、Τ25 斷開，可
完成二次繞組對地的工頻耐壓試驗。將Tl閉合、Τ2閉合，其余狀態(tài)不變，可完成二次繞組對地的絕緣電阻測量。測量過程中，采樣端Li、L2……Ll 1、L12或ΚΙ、Κ2……Kl 1、Κ12也通過繼電器切
換，只有一個被接入測量回路。
權(quán)利要求1.電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于包括用于提供高壓交流電及低壓直流電的程控源(13)、與程控源(13)連接以為互感器一次繞組或二次繞組供電的復(fù)數(shù)個并聯(lián)的試驗支路(1、2、3……11、12)、與試驗支路(1、2、3……11、12)串聯(lián)用于切換程控源(13)輸出的高壓交流電和低壓直流電的供電切換繼電器(Tl)、采樣端(L1、L2、L3……L11、L12，K1、K2、K3......Kll、K12)位于試驗支路(1、2、3......11、12)上的電流采樣模塊、用于控制程控源(13 )供電及試驗支路(1、2、3……11、12 )工作的控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于所述的試驗支路(1、2、3……11、12)包括用于和互感器一次端連接的一次繞組連接支路及用于和互感器二次端連接的二次繞組連接支路，所述的一次繞組連接支路、二次繞組連接支路通過支路繼電器(T2)來切換與程控源(13)的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于所述的一次繞組連接支路串接一次端繼電器(T3、T5……T23、T25)的常開觸點(diǎn)，二次繞組連接支路串接二次端繼電器(T4、T6、T8……Τ24、Τ26)的常開觸點(diǎn)，一次端繼電器(Τ3、Τ5…… Τ23、Τ25)的常閉觸點(diǎn)用于互感器的一次繞組與地之間的連接，二次端繼電器(Τ4、Τ6、 Τ8……Τ24、Τ26)的常閉觸點(diǎn)用于互感器的二次繞組和采樣端之間的連接，所述的一次端繼電器(Τ3、Τ5……丁23325)、二次端繼電器(1436、丁8……Τ24、D6)、供電切換繼電器(Tl) 及支路繼電器(Τ2)通過控制模塊實現(xiàn)開閉，一試驗支路(1、2、3……11、12)上同時最多只存在一次繞組連接支路或二次繞組連接支路與程控源(13)接通而得電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于所述的一次繞組連接支路、二次繞組連接支路上均設(shè)電流采樣模塊的采樣端(Li、L2、L3…… Ll 1、L12，Kl、Κ2、Κ3……Kl 1、Κ12)，所述的采樣模塊包括用于支路切換的通道切換單元、放大濾波單元、交直流轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元及紅外傳送單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于所述的電流采樣模塊的放大濾波單元與濾波器的接地端與程控源(13)的高壓交流輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于所述的程控源(13)設(shè)有電壓采樣模塊，所述的電壓采樣模塊包括電壓衰減單元、放大濾波單元、交直流轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、用于接收電流采樣模塊的電流數(shù)字信息的紅外接收單元及將電流數(shù)字信息和電壓數(shù)字信息傳送至控制模塊的傳送單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于所述的控制模塊設(shè)于單片機(jī)或PC機(jī)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，其特征在于試驗裝置包括用于和互感器外殼連接的接地板，所述的電流采樣模塊與接地板連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置， 其特征在于試驗裝置設(shè)有12個試驗支路(1、2、3……11、12)以依次對12個互感器進(jìn)行試驗。
專利摘要電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置，涉及一種電流互感器工頻耐壓和絕緣電阻試驗裝置。傳統(tǒng)的耐壓測試儀和絕緣電阻表不能滿足自動化檢定的需要，試驗時，需反復(fù)接線，效率低且危險。本實用新型包括用于提供高壓交流電及低壓直流電的程控源、與程控源連接以為互感器一次繞組或二次繞組供電的復(fù)數(shù)個并聯(lián)的試驗支路、與試驗支路串聯(lián)用于切換程控源輸出的高壓交流電和低壓直流電的供電切換繼電器、采樣端位于試驗支路上的電流采樣模塊、用于控制程控源供電及試驗支路工作的控制模塊。復(fù)數(shù)個并聯(lián)的試驗支路對相應(yīng)數(shù)量的互感器進(jìn)行自動試驗，減少人為因素，有效提高生產(chǎn)效率，減少失誤，確保安全。
文檔編號G01R31/12GK202177693SQ201120342869
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者吳堅, 周永佳, 姚力, 徐永進(jìn), 朱重冶, 沈雄 申請人:浙江省電力公司