CN101770005A

CN101770005A - 一种直流电子式互感器校验装置及方法

Info

Publication number: CN101770005A
Application number: CN201010100218A
Authority: CN
Inventors: 曹敏; 梁仕斌; 丁心志; 赵涓; 李毅
Original assignee: Yunnan Electric Power Test and Research Institute Group Co Ltd
Current assignee: Yunnan Electric Power Test and Research Institute Group Co Ltd
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2010-07-07

Abstract

一种直流电子式互感器校验装置及方法，包括硬件部分和软件部分，软件部分是运行在计算机上的Labview软件；硬件部分的连接结构为：直流高电压发生器或直流大电流发生器分别与直流比例标准和待测互感器端口连接；直流比例标准与标准电阻或分压器连接，标准电阻或分压器又与计算机连接；而待测互感器端口与多模光纤收发器连接；而多模光纤收发器又与计算机连接；在计算机和待测互感器上连接有同步源。本发明适应能力强，配备有不同的比例标准，可校验多种直流电子式互感器，性能准确可靠，方便使用。

Description

一种直流电子式互感器校验装置及方法

技术领域：

本发明涉及的是电子式互感器校验装置及方法，具体的说是一种基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置及方法。

背景技术：

光电技术和计算机技术的飞速发展，使得电子式互感器显现出广阔的前景和强大的生命力。电子式互感器充分利用电光晶体的各种优异特性和现代光电技术的优点，信号处理部分采用先进的数字信号处理DSP技术，具有良好的绝缘性能、较强的扛电磁干扰能力、测量频带宽、动态范围大等，具有实时性、快速性和便于进行复杂算法处理等特点。近年来电子式互感器引起电力行业广泛的关注，加上DSP技术和光电技术的催化和推动，显现出良好的发展势头。

为确保电网收费关口点收费准确及控制、保护、测量功能的良好实现，电子式互感器有必要进行相关的校验试验，从而维护电网的安全稳定运行。目前基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置还没有相关专利，因而在这样的背景下申请此专利。

发明内容：

本发明的目的就是针对电子式互感器急需进行准确性校验，而电子式校验装置还比较少，所以提出一种基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置及方法。

采用的技术方案：

本发明为解决上述问题所采用的解决方案为：一种基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置及方法，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括标准源、升压升流装置、多模光纤收发器、同步源、标准电阻或分压器、计算机，软件部分则是运行在计算机上的Labview软件；本装置的连接结构为：直流高电压发生器或直流大电流发生器分别与直流比例标准和待测互感器端口连接；直流比例标准与标准电阻或分压器连接，标准电阻或分压器又与计算机连接；而待测互感器端口与多模光纤收发器连接；而多模光纤收发器又与计算机连接；在计算机和待测互感器上连接有同步源。

本发明装置采用模拟信号、数字信号和同步信号进行数据采集，采集的数据经数据滤波、加窗后进行傅里叶变换、频谱分析，分析后分别获得波形和频谱显示、比角差显示、数据调整和参数设置、合并器参数设置。

本发明校验方法为，如果校验直流电子式电流互感器，标准源为额定一次电流相同的电流比例标准，升压升流装置为直流大电流发生器和调节装置，如果校验直流电子式电压互感器，标准源为相同电压等级的电压比例标准，升压升流装置为直流高电压发生器和调节装置。

本发明所述的计算机内装有美国NI公司的407061/2位高精度模拟量采集卡作为输入前端处理器。

本发明为统一电子式互感器输出的数字信号和标准源的模拟信号，所述的同步源产生同步触发信号以使美国NI公司4070卡同时采样。

本发明所述的光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元；在直流高电压发生器或直流大电流发生器上还连接有调节装置。

基于上述，实现本发明在于：

1、模拟信号的采集利用美国NI公司4070的板卡实现傅里叶快速变换，信号处理与分析利用Labview提供的信号处理子vi立即实现，硬件(NI板卡)的检测与校准使用NI公司的Measurement Studio(NI公司提供的软件)，确认硬件状态的良好，极大地缩短程序的开发时间。

2、数字信号采用多模光纤收发器将其转换为利用双绞线传输的数字式电信号，从而使美国NI公司的板卡能够顺利采集。

3、升压升流装置要按照待测电子式互感器参数，选配相应的直流高电压发生器或直流大电流发生器，以便在试验中能升到待测电子式互感器的额定电压或额定电流。

4、同步源要产生同步触发信号以便NI公司4070卡同时采样电子式互感器输出的数字信号和标准源的模拟信号。

5、利用NI公司Measurement Studio(NI公司提供的软件)开发的程序，严格按照间接测量法的原理对待测的电子式互感器和常规的比例标准输出信号进行对比，计算出待测电子式互感器的比角差，从而确定待测的电子式互感器性能的好坏。

下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容

附图说明：

图1为发明连接结构示意图；

图2为本发明直流电子式电流互感器校验图；

图3为本发明直流电子式电压互感器校验图；

图4为本发明Labview软件结构图。

具体实施方式：

一种直流电子式互感器校验装置，其特征是，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括常规直流比例标准、直流高电压发生器或直流大电流发生器、多模光纤收发器、同步源、标准电阻或分压器、计算机；软件部分则是运行在计算机上的Labview软件；本装置的连接结构为：直流高电压发生器或直流大电流发生器分别与直流比例标准和待测互感器端口连接；直流比例标准与标准电阻或分压器连接，标准电阻或分压器又与计算机连接；而待测互感器端口与多模光纤收发器连接；而多模光纤收发器又与计算机连接；在计算机和待测互感器上连接有同步源。如图1.

本发明如果校验直流电子式电流互感器，标准源为额定一次电流相同的电流比例标准，升压升流装置为直流大电流发生器和调节装置，如果校验直流电子式电压互感器，标准源为相同电压等级的电压比例标准，升压升流装置为直流高电压发生器和调节装置。图2为本发明直流电子式电流互感器校验图；图3为本发明直流电子式电压互感器校验图。

本发明所述的计算机内装有美国NI公司的40706¹/₂位高精度模拟量采集卡作为输入前端处理器。

本发明为统一电子式互感器输出的数字信号和标准源的模拟信号，所述的同步源产生同步触发信号以美国NI公司4070卡同时采样。

所述的光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元；在直流高电压发生器或直流大电流发生器上还连接有调节装置。

本发明所述的基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置中Labview软件结构图如图4所示。如果标准源和待测互感器是电压比例标准，升压升流装置把电压升到额定的电压的80％、100％、120％，标准源二次端子输出模拟电压输出到分压器，经过电压变换后把模拟信号5V电压输出到PC机(内装Labview程序)，待测电子式互感器二次端子输出光纤信号输出到多模光纤收发器，再通过多模光纤收发器变换成双绞线电信号输出到PC机(内装Labview程序)，其中同步源主要对PC机(内装Labview程序)中的模拟信号和数字信号进行同步，如图4所示。

基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置的主要特点体现在软件上，它采用Labview软件开发平台提供的G语言编程，装置的数据处理、分析、计算、存储、显示和打印、通信等功能都通过软件实现。软件的主要流程模块如图3所示，虚拟仪器程序首先双绞线传入数据采集卡，从数据采集卡读入数字信号，然后对数字信号进行数字滤波和加窗等数据处理，其中有波形和频谱显示、比角差显示、数据调整和参数设置等。

装置的主要功能有：

1、波形和频谱显示：可以分别显示直流比例标准和待测互感器升压升流后的波形和幅值频谱；

2、比角差显示：将直流比例标准和待测互感器升压升流后的结果进行相减，显示残余误差波形；

3、数据调整和参数设置：针对不同型号的待测电流或电压比例标准，分别更改软件设置及参数，从而使Labview程序能够正常处理；

本软件安装在PC机上，重量轻，易携带，从而方便对现场各种电子式互感器进行校核。最大的特点是用户可根据不同型号的比例标准自定义，即用户可以根据自己的需要更改或扩充装置的功能，其次装置强大的功能和高可靠性也是其它同类的电子产品所无法比拟的。

按上述方案，所述的基于虚拟仪器的直流电子式互感器校验装置中的Labview程序的兼容性还体现在以下几点：

1、对不同型号的电子式互感器，无论电压的还是电流的都能够分析出比角误差。

2、在试验过程中，程序要能对电子式互感器输出的数字信号进行实时监测。

3、程序通过程序调整，能对各种电子式互感器输出的数字信号和标准源的模拟信号进行分析，并将相减后的信号进行显示和打印。

虚拟仪器在电力***的应用还比较少，采用这一技术研制的直流电子式互感器校验装置及方法，随着直流线路的不断建设，它的应用必将大大提高电力***比例标准的现场校验水平和自动化水平，是评价和改善直流电子式互感器性能的重要依据。

Claims

1.一种直流电子式互感器校验装置，其特征是，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括常规直流比例标准、直流高电压发生器或直流大电流发生器、多模光纤收发器、同步源、标准电阻或分压器、计算机；软件部分则是运行在计算机上的Labview软件；本装置的连接结构为：直流高电压发生器或直流大电流发生器分别与直流比例标准和待测互感器端口连接；直流比例标准与标准电阻或分压器连接，标准电阻或分压器又与计算机连接；而待测互感器端口与多模光纤收发器连接；而多模光纤收发器又与计算机连接；在计算机和待测互感器上连接有同步源。

2.根据权利要求1所述的一种直流电子式互感器校验装置的校验方法，其特征是：本装置采用模拟信号、数字信号和同步信号进行数据采集，采集的数据经数据滤波、加窗后进行傅里叶变换、频谱分析，分析后分别获得波形和频谱显示、比角差显示、数据调整和参数设置、合并器参数设置。

3.根据权利要求1所述的一种直流电子式互感器校验装置的校验方法，其特征是：如果校验直流电子式电流互感器，标准源为额定一次电流相同的电流比例标准，升压升流装置为直流大电流发生器和调节装置，如果校验直流电子式电压互感器，标准源为相同电压等级的电压比例标准，升压升流装置为直流高电压发生器和调节装置。

4.根据权利要求1所述的一种直流电子式互感器校验装置的校验方法，其特征是：所述的计算机内装有美国NI公司的4070 61/2位高精度模拟量采集卡作为输入前端处理器。

5.根据权利要求1所述的一种直流电子式互感器校验装置的校验方法，其特征是：为统一电子式互感器输出的数字信号和标准源的模拟信号，所述的同步源产生同步触发信号以美国NI公司4070卡同时采样。

6.根据权利要求1所述的一种直流电子式互感器校验装置的校验方法，其特征是：所述的光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元；在直流高电压发生器或直流大电流发生器上还连接有调节装置。