CN109407036A - 一种基于plc控制的批量电流互感器全自动检定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于PLC控制的全自动互感器检定装置,PLC加入控制后，相较于单片机控制线路稳定可靠，抗干扰能力强，使故障维修率大大降低，自动化程度高；另外采用被试电流互感器一次串联升流二次端子并联同步检测工位打开测试的方法，即使批量并联电流互感器也可以准确控制电流互感器二次回路外接导线阻抗使其符合规程要求0.05Ω或者0.06Ω，确保检定误差的准确性，并且通过PLC编程控制先接后断延时5～10毫秒切换工位技术方法确保电流互感器无二次开路之忧，这样可实现较大批量的穿心式电流互感器全自动检定，用此方法增加机电控制设备还可以实现流水线检测，大大提高检测工作效率；装置对非穿心式电流互感器和电压互感器检定均为单台自动检定。

Description

一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置
技术领域
本发明涉及互感器检测技术领域，具体为一种基于PLC工业控制的批量穿心式电流互感器全自动检定装置。
背景技术
互感器检定装置是为了保证电力***电能计量装置中互感器的准确性，在装用之前进行检定、测试互感器误差的专用精密仪器。目前电力***普遍使用的互感器检定装置多种形式。其中较为先进的全自动互感器检定校验装置，具有可根据互感器检定规程要求的测量点，按照不同变比的电流或者电压要求，自动进行满载及轻载测量。互感器检定管理软件根据被试互感器的准确等级自动将测试数据进行误差数据化整，并判断是否超差。互感器负荷箱负载档位自动切换，无需人为切换。装置还可自动完成互感器闭路退磁试验并且具有多种保护等功能。但是由于都是单片机控制，其稳定性可靠性差，维修率高也不便于用户根据需要编程修改和维护，由于检定电流互感器都是批量串接累计继电器接触电阻超过规程规定的二次阻抗要求，其一次装接批量受到限制通常不超过12只电流互感器，否则二次负载超差严重影响检测互感器的误差从而引起电能计量不准确。随着电网升级改造对互感器的需求量增大，对互感器的检定量同步增大，提高互感器检测工作效率减少运维成本成为很大的需求，这样体现了基于PLC工业控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现较大批量穿心式电流互感器全自动检定的装置的优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现较大批量穿心式电流互感器全自动检定的装置，同时也可以检定非穿心式电流互感器和电压互感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置,包括基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置(以下简称：装置)，所述装置上设有上位机，上位机的一端与互感器校验仪连接，上位机的另一端与程控仪连接，也可能是上位机只连接程控仪，程控仪再连接互感器校验仪，所述装置还设有电流互感器负荷箱、电压互感器负荷箱、调压输出总成(或程控电子源)、交流接触器等，所述交流接触器的一侧设有数字电流/电压表、标准电流互感器二次抽头组、自升流标准电流互感器、自升压标准电压互感器、辅助试验台N工位组。所述电流互感器负荷箱、电压互感器负荷箱也可能是组合式电流和电压互感器负荷箱；所述调压输出总成是由粗调电动调压器总成、细调电动调压器总成通过中间变压器线包相互连接而成也可能用程控电子源替代；所述标准电流互感器二次抽头组、自升流标准电流互感器也可能是带变比二次抽头转换继电器的自升流智能标准电流互感器，也可能是升流器和标准电流互感器及标准电流互感器二次抽头组分开使用；所述自升压标准电流互感器也可能是升压器和标准电压互感器分开使用；所述程控仪是包含PLC可编程控制器及其编程控制触摸屏和采集电路等组成；所述辅助试验台N工位组的一端与互感器校验仪的一端连接。
优选的，所述辅助试验台N工位组设有N(1≤N＜100)个工位自动切换，程控仪控制辅助台上N个工位自动工位切换、自升流标准电流互感器多变比二次抽头自动切换、电流互感器负荷箱与电压互感器负荷箱的负载档位自动切换、调压输出总成电压的自动升降、以及交流接触器的吸合，程控仪与互感器校验仪关联信号采集，数字电流表串入互感器校验仪二次电流回路，数字电压表并入互感器校验仪二次电压回路，程控仪与数字电流/电压表连接，程控仪控制互感器校验仪自动或手动的运行状态。
优选的，所述程控仪控制装置辅助台上的N只穿心式电流互感器一次均为一匝穿心，二次端子并联按照极性标示接入工位组。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明PLC加入控制后，相较于单片机控制线路稳定可靠，抗干扰能力强，使故障维修率大大降低，自动化程度高；另外采用被试电流互感器一次串联升流二次端子并联同步检测工位打开测试的方法，即使批量并联电流互感器也可以准确控制电流互感器二次回路外接导线电阻使其符合规程要求0.05Ω或者0.06Ω，确保检定误差的准确性，并且通过PLC编程控制先接后断延时5～10毫秒切换工位技术方法确保无二次开路之忧，这样可实现较大批量的穿心式电流互感器全自动检定，用此方法增加机电控制设备还可以实现流水线检测，大大提高检测工作效率；装置对非穿心式电流互感器和电压互感器检定均为单台自动检定。
附图说明
图1为本发明基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置配置方框示意图；
图2为本发明辅助台立体示意图；
图3为本发明电流互感器检测与控制原理接线示意图；
图4为本发明电压互感器检测与控制原理接线示意图；
图5为本发明基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置第二种配置方框示意图；
图6为本发明第二种配置电流互感器检测与控制原理接线示意图；
图7为本发明第二种配置电压互感器检测与控制原理接线示意图；
图中：1、基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量电流互感器全自动检定的装置；2、上位机；3、互感器校验仪；4、程控仪；5、电流互感器负荷箱；6、数字电流/电压表；7、交流接触器；8、调压输出总成(或程控电子源)；9、自升流标准电流互感器；10、辅助台N工位组；11、被试电流互感器；12、被试电压互感器；13、自升压标准电压互感器；14、电压互感器负荷箱；15、标准电流互感器二次抽头组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参阅图1、图2、图3、图4,本发明提供一种技术方案：一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置,包括基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置1，所述装置1总体结构上由电脑台、主控台和辅助台组成。电脑台上安装有互感器检定管理***软件的上位机2，分别与主控台里互感器校验仪3和程控仪4中PLC通过RS232接口双向通讯；主控台安装有互感器校验仪3、程控仪4、电流互感器负荷箱5、数字电流/电压表6、交流接触器7、调压输出总成(或程控电子源)8；辅助台见图2配置自升流标准电流互感器9、辅助台N工位组10、自升压标准电压互感器13(安规的高压安全距离要求一般单独外置在辅助台旁边)、电压互感器负荷箱14、标准电流互感器二次抽头组15。数字电流/电压表6通过RS485接口与程控仪4中PLC通讯提供电流/电压数字信号，程控仪(4)中PLC还分别连接控制互感器校验仪3、电流互感器负荷箱5、交流接触器7、调压输出总成(或程控电子源)8、自升流标准电流互感器9、辅助台N工位组10、电压互感器负荷箱14、标准电流互感器二次抽头组15，互感器校验仪3的T0通过串联数字电流/电压表6的电流表连接标准电流互感器二次抽头组15再与自升流标准电流互感器9二次非极性端KX连接、互感器校验仪3的TX通过与电流互感器负荷箱5串联再与辅助台N工位组10的N个被试电流互感器11非极性端工位继电器对应N个常开触点并联相接从而对接N个被试电流互感器11的二次非极性端S2、互感器校验仪3的Ki连接自升流标准电流互感器9二次极性端K1再并联N个被试电流互感器11的二次极性端S1、互感器校验仪3的D连接仪器接地端子再接地，调压输出总成(或程控电子源)8连接交流接触器7的触点选择开关接入自升流标准电流互感器9中的升流器一次回路，自升流标准电流互感器9中的升流器同时把自升流标准电流互感器9中的标准电流互感器与N个被试电流互感器11通过一次极性端对顶方式串联成闭合回路，这样形成了电流互感器的检测与控制线路。另外，互感器校验仪3的a和x端子通过并联数字电流/电压表6的电压表与自升压标准电压互感器13对应连接、自升压标准电压互感器13的极性端a再连接被试电压互感器12的极性端a、互感器校验仪3的KU连接被试电压互感器12的二次非极性端x、互感器校验仪3的D接被试电压互感器12的二次非极性端x同时连接仪器接地端子再接地，调压输出总成(或程控电子源)8连接交流接触器7的触点选择开关接入自升压标准电压互感器13中的升压器一次回路，自升压标准电压互感器13中的升压器同时把自升压标准电压互感器13中的标准电压互感器与被试电压互感器12通过一次极性端互相连接和非极性端互相连接并接地的方式并联形成闭合回路，这样形成了电压互感器的检测与控制线路。
电流互感器检测过程：程控仪4是包含PLC可编程控制器及其编程控制的触摸屏和采集电路等组成，程控仪4接收上位机2的运行指令，并同时回传上位机2数据信息，数字电流/电压表6的电流表与互感器校验仪3同步接收来自自升流标准电流互感器9中标准互感器额定二次电流信号转换成数字信号再通过RS485接口与程控仪4中PLC通讯的信号，程控仪4中的PLC实时接收信号通过所编程序指令分别控制互感器校验仪3手动或者自动的状态、电流互感器负荷箱5的负载切换、交流接触器7的触点通断、调压输出总成(或程控电子源)8输出电压的高低调节从而使自升流标准电流互感器9的升流器串联N个被试电流互感器11的一次电流升降并且同步电磁感应到所有电流互感器二次侧、标准电流互感器二次抽头组15的变比转换从而使自升流标准电流互感器9的标准电流互感器与N个被试电流互感器11变比一致、辅助台N工位组10并联N个被试电流互感器11的工位先接后断延时逐个穿心式电流互感器顺位切换以便误差测试采点，把标准和被试电流互感器二次侧在每个规程测试点通过一次侧电磁感应过来的电流和差流逐点同步顺位传给互感器校验仪3运算处理，互感器校验仪3把接收到的模拟信号经过A/D转换经过微处理器运算处理的数据同步传回上位机2判断再处理，从而实现批量检定穿心式电流互感器的目的。
实施例2：请参阅图5、图2、图6、图7,本发明提供另外一种技术方案：一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置,包括基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置1(以下简称：装置1)，所述装置1总体结构上由电脑台、主控台和辅助台组成。电脑台上安装有互感器检定管理***软件的上位机2，上位机2与主控台里程控仪4中PLC通过RS232接口双向通讯；主控台安装有互感器校验仪3、程控仪4、电流互感器负荷箱5、电压互感器负荷箱14、交流接触器7、调压输出总成(或程控电子源)8；辅助台见图2配置自升流标准电流互感器9、辅助台N工位组10、自升压标准电压互感器13(安规的高压安全距离要求一般单独外置在辅助台旁边)、标准电流互感器二次抽头组15。程控仪4中PLC与互感器校验仪3通过RS232接口双向通讯、还分别连接控制电流互感器负荷箱5、交流接触器7、调压输出总成(或程控电子源)8、自升流标准电流互感器9、辅助台N工位组10、电压互感器负荷箱14、标准电流互感器二次抽头组15，互感器校验仪3的T0通过连接标准电流互感器二次抽头组15再与自升流标准电流互感器9二次非极性端KX连接、互感器校验仪3的TX与电流互感器负荷箱5串联再与辅助台N工位组10的N个被试电流互感器11非极性端工位继电器对应N个常开触点并联相接从而对接N个被试电流互感器11的二次非极性端S2、互感器校验仪3的Ki连接自升流标准电流互感器9二次极性端K1再并联N个被试电流互感器11的二次极性端S1、互感器校验仪3的D连接仪器接地端子再接地，调压输出总成(或程控电子源)8连接交流接触器7的触点选择开关接入自升流标准电流互感器9中的升流器一次回路，自升流标准电流互感器9中的升流器同时把自升流标准电流互感器9中的标准电流互感器与N个被试电流互感器11通过一次极性端对顶方式串联成闭合回路，这样形成了电流互感器的检测与控制线路。另外，互感器校验仪3的a和x端子与自升压标准电压互感器13对应连接、自升压标准电压互感器13的极性端a再连接被试电压互感器12的极性端a、互感器校验仪3的KU连接被试电压互感器12的二次非极性端x、互感器校验仪3的D接被试电压互感器12的二次非极性端x同时连接仪器接地端子再接地，调压输出总成(或程控电子源)8连接交流接触器7的触点选择开关接入自升压标准电压互感器13中的升压器一次回路，自升压标准电压互感器13中的升压器同时把自升压标准电压互感器13中的标准电压互感器与被试电压互感器12通过一次极性端互相连接和非极性端互相连接并接地的方式并联形成闭合回路，这样形成了电压互感器的检测与控制线路。
电流互感器检测过程：程控仪4是包含PLC可编程控制器及其编程控制的触摸屏和采集电路等组成，程控仪4接收上位机2的运行指令，并同时回传上位机2数据信息，程控仪4与互感器校验仪3通过RS232双向通讯控制并接收互感器校验仪3的误差运算数据，程控仪4中的PLC实时接收互感器校验仪3的信号并通过所编程序指令分别控制互感器校验仪3手动或者自动的状态、电流互感器负荷箱5的负载切换、交流接触器7的触点通断、调压输出总成(或程控电子源)8输出电压的高低调节从而使自升流标准电流互感器9的升流器串联N个被试电流互感器11的一次电流升降并且同步电磁感应到所有电流互感器二次侧、标准电流互感器二次抽头组15的变比转换从而使自升流标准电流互感器9的标准电流互感器与N个被试电流互感器11变比一致、辅助台N工位组10并联N个被试电流互感器11的工位先接后断延时逐个顺位切换，把标准和被试电流互感器二次侧在每个规程测试点通过一次侧电磁感应过来的电流和差流逐点同步顺位传给互感器校验仪3，互感器校验仪3把接收到的模拟信号经过A/D转换经过微处理器运算处理的数据通过程控仪4同步传送给上位机2判断再处理，从而实现批量检定穿心式电流互感器的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置,包括基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置(1)，其特征在于：所述装置(1)总体结构上由电脑台、主控台和辅助台组成。电脑台上安装有互感器检定管理***软件的上位机(2)，分别与主控台里互感器校验仪(3)和程控仪(4)中PLC通过RS232接口双向通讯；主控台安装有互感器校验仪(3)、程控仪(4)、电流互感器负荷箱(5)、数字电流/电压表(6)、交流接触器(7)、调压输出总成(或程控电子源)(8)；辅助台配置自升流标准电流互感器(9)、辅助台N工位组(10)、自升压标准电压互感器(13)、电压互感器负荷箱(14)、标准电流互感器二次抽头组(15)。数字电流/电压表(6)通过RS485接口与程控仪(4)中PLC通讯，程控仪(4)中PLC还分别连接控制互感器校验仪(3)、电流互感器负荷箱(5)、交流接触器(7)、调压输出总成(或程控电子源)(8)、自升流标准电流互感器(9)、辅助台N工位组(10)、电压互感器负荷箱(14)、标准电流互感器二次抽头组(15)，互感器校验仪(3)的T0通过串联数字电流/电压表(6)的电流表连接标准电流互感器二次抽头组(15)再与自升流标准电流互感器(9)二次非极性端KX连接、互感器校验仪(3)的TX通过与电流互感器负荷箱(5)串联再与辅助台N工位组(10)的N个被试电流互感器(11)非极性端工位继电器对应N个常开触点并联相接从而对接N个被试电流互感器(11)的二次非极性端S2、互感器校验仪(3)的Ki连接自升流标准电流互感器(9)二次极性端K1再并联N个被试电流互感器(11)的二次极性端S1、互感器校验仪(3)的D连接仪器接地端子再接地，调压输出总成(或程控电子源)(8)连接交流接触器(7)的触点选择开关接入自升流标准电流互感器(9)中的升流器一次回路，自升流标准电流互感器(9)中的升流器同时把自升流标准电流互感器(9)中的标准电流互感器与N个被试电流互感器(11)通过一次极性端对顶方式串联成闭合回路，这样形成了电流互感器的检测与控制线路。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置，其特征在于：所述程控仪(4)是包含PLC可编程控制器及其编程控制的触摸屏和采集电路等组成，程控仪(4)接收上位机(2)的运行指令，数字电流/电压表(6)的电流表与互感器校验仪(3)同步接收来自自升流标准电流互感器(9)中标准互感器额定二次电流信号转换成数字信号再通过RS485接口与程控仪(4)中PLC通讯的信号，程控仪(4)中的PLC实时接收该信号通过所编程序指令分别控制互感器校验仪(3)手动或者自动的状态、电流互感器负荷箱(5)的负载切换、交流接触器(7)的触点通断、调压输出总成(8)输出电压的高低调节从而使自升流标准电流互感器(9)的升流器串联N个被试电流互感器(11)的一次电流升降并且同步电磁感应到所有电流互感器二次侧、标准电流互感器二次抽头组(15)的变比转换从而使自升流标准电流互感器(9)的标准电流互感器与N个被试电流互感器(11)变比一致、辅助台N工位组(10)并联N个被试电流互感器(11)的工位先接后断延时逐个穿心式电流互感器顺位切换以便误差测试采点，把标准和被试电流互感器二次侧在每个规程测试点通过一次侧电磁感应过来的电流和差流逐点同步顺位传给互感器校验仪(3)运算处理，互感器校验仪(3)把接收到的模拟信号经过A/D转换经过微处理器运算处理的数据同步传回上位机(2)判断再处理，从而实现批量检定穿心式电流互感器的目的。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置，其特征在于：所述辅助台N工位组(10)并联N个被试电流互感器(11)的工位先接后断延时逐个工位顺位切换，通过程控仪(4)中PLC编程控制延时5～10毫秒先接后断切换工位技术方法确保电流互感器无二次开路之忧。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置，其特征在于：包括基于PLC控制的并接二次端子而准确控制二次阻抗可实现批量穿心式电流互感器全自动检定的装置(1)，所述装置(1)总体结构上由电脑台、主控台和辅助台组成。电脑台上安装有互感器检定管理***软件的上位机(2)，上位机(2)与主控台里程控仪(4)中PLC通过RS232接口双向通讯；主控台安装有互感器校验仪(3)、程控仪(4)、电流互感器负荷箱(5)、交流接触器(7)、调压输出总成(或程控电子源)(8)；辅助台配置自升流标准电流互感器(9)、辅助台N工位组(10)、自升压标准电压互感器(13)、电压互感器负荷箱(14)、标准电流互感器二次抽头组(15)。程控仪(4)中PLC与互感器校验仪(3)通过RS232接口双向通讯、还分别连接控制电流互感器负荷箱(5)、交流接触器(7)、调压输出总成(或程控电子源)(8)、自升流标准电流互感器(9)、辅助台N工位组(10)、电压互感器负荷箱(14)、标准电流互感器二次抽头组(15)，互感器校验仪(3)的T0通过连接标准电流互感器二次抽头组(15)再与自升流标准电流互感器(9)二次非极性端KX连接、互感器校验仪(3)的TX与电流互感器负荷箱(5)串联再与辅助台N工位组(10)的N个被试电流互感器(11)非极性端工位继电器对应N个常开触点并联相接从而对接N个被试电流互感器(11)的二次非极性端S2、互感器校验仪(3)的Ki连接自升流标准电流互感器(9)二次极性端K1再并联N个被试电流互感器(11)的二次极性端S1、互感器校验仪(3)的D连接仪器接地端子再接地，调压输出总成(或程控电子源)(8)连接交流接触器(7)的触点选择开关接入自升流标准电流互感器(9)中的升流器一次回路，自升流标准电流互感器(9)中的升流器同时把自升流标准电流互感器(9)中的标准电流互感器与N个被试电流互感器(11)通过一次极性端对顶方式串联成闭合回路，这样形成了电流互感器的检测与控制线路。
5.根据权利要求4所述的一种基于PLC控制的批量电流互感器全自动检定装置，其特征在于：所述程控仪(4)是包含PLC可编程控制器及其编程控制的触摸屏和采集电路等组成，程控仪(4)接收上位机(2)的运行指令并同时回传上位机(2)数据信息，程控仪(4)与互感器校验仪(3)通过RS232双向通讯控制并接收互感器校验仪(3)的误差运算数据，程控仪(4)中的PLC实时接收互感器校验仪(3)的信号并通过所编程序指令分别控制互感器校验仪(3)手动或者自动的状态、电流互感器负荷箱(5)的负载切换、交流接触器(7)的触点通断、调压输出总成(或程控电子源)(8)输出电压的高低调节从而使自升流标准电流互感器(9)的升流器串联N个被试电流互感器(11)的一次电流升降并且同步电磁感应到所有电流互感器二次侧、标准电流互感器二次抽头组(15)的变比转换从而使自升流标准电流互感器(9)的标准电流互感器与N个被试电流互感器(11)变比一致、辅助台N工位组(10)并联N个被试电流互感器(11)的工位先接后断延时逐个顺位切换，把标准和被试电流互感器二次侧在每个规程测试点通过一次侧电磁感应过来的电流和差流逐点同步顺位传给互感器校验仪(3)运算处理，互感器校验仪(3)把接收到的模拟信号经过A/D转换经过微处理器运算处理的数据通过程控仪(4)同步传送给上位机(2)判断再处理，从而实现批量检定穿心式电流互感器的目的。
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