CN113820647A - 一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置 - Google Patents

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刘鹍
黄嘉鹏
刘刚
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张杰夫
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李琪林
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Abstract

本发明公开一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置,大功率低压程控源提供三相电源升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源升流后同时接入标准电流互感器和被试配电网互感器;标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号接入互感器校验仪进行校准;控制中心根据被试配电网互感器设计校准方案和流程并生成任务单发送给程控调压装置和自动切换装置,并根据任务单相应信息对大功率低压程控电源的输出进行调控,根据任务单相应信息对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的两侧接线状态进行切换;极大的提高了校准效率和准确性,降低校准过程中的人工参与,提升安全性。

Description

一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置
技术领域
本发明涉及计量性能校准技术领域,具体涉及一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置。
背景技术
随着配电网互感器入网数量逐年递增,目前配电网互感器计量性能校准只能采用人工的方式开展接线和检测,不但检测效率低,而且存在切换接线等导致的接线错误和人工检测引入的检测误差较大。
由于配电网互感器具有种类多、不同接线方式等特点,包括组合式配电网互感器即由三相或两相电压互感器(TV)与三相或两相电流互感器(TA)的组合或者由单体式互感器的组合和单体式配电网互感器,目前的配电网互感器计量性能校准装置校准配电网互感器计量性能时,当从一种接线方式的互感器检测切换到另一种接线方式的互感器检测、或者从电流误差检测切换到电压误差检测时,均需要人工反复拆、接线,存在接线繁琐、检测效率低等缺点,且容易出现接线错误从而导致设备、人员安全事故等问题,严重制约了对配电网互感器计量性能进行校准的效率、可靠性和准确性,
无论是对检测方式提出了更高要求,还是检测数量的量级增长,现有的检测技术和装置都存在一定不足,导致配电网互感器检测增加了大量的人力和经济成本。
目前针对实验室应用的配电网互感器计量性能校准装置主要为单体设备的电气组合,即将多台单体式标准电流互感器、单体式标准电压互感器、调压器、升压器、升流器等进行电气连接,存在占地空间大、检测效率低、接线繁琐等问题。且各部分需单独测试,需测试多次,工作量大,费时长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的配电网互感器计量性能检测技术不但效率低,而且存在切换接线等导致的接线错误和人工检测引入的检测误差较大、测试次数多次,工作量大,费时长;占地空间大和接线繁琐,本发明目的在于提供一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置,以解决上述技术问题。
本发明通过下述技术方案实现:
本方案提供一种配电网互感器计量性能校准***,包括:自动切换装置、标准电压互感器、标准电流互感器、大功率低压程控电源、程控调压装置和控制中心;
所述大功率低压程控源提供三相电源,三相电源升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源升流后同时接入标准电流互感器和被试配电网互感器;
标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号接入互感器校验仪进行校准;
控制中心根据被试配电网互感器设计校准方案和流程并生成任务单,控制中心分别将任务单发送给程控调压装置和自动切换装置;
程控调压装置根据任务单相应信息对大功率低压程控电源的输出进行调控,自动切换装置根据任务单相应信息对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器两侧的接线状态进行切换。
进一步优化方案为,还包括升压器和升流器,三相电源经过升压器升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源经过升流器升流后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;所述升压器和升流器根据自动切换装置发来的任务单自动进行参数变更。
进一步优化方案为,还包括负载箱,所述负载箱根据控制中心发来的任务单自动将电流负载或电压负载加在被试配电网互感器上。
进一步优化方案为,还包括存储模块,存储模块用于存储试验数据,并将试验数据、被试配电网互感器参数信息录入校准报告中,并向控制中心询问是否打印报告,若需要,则打印报告后完成试验,若不需要,则完成试验。
进一步优化方案为,互感器校验仪对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号进行测量,并进行运算得到被试配电网互感器的比差和角差。
进一步优化方案为,所述自动切换装置通过浮动电源供电。由于标准电流互感器工作在高电压下,因此自动切换装置将采用浮动电源供电,并通过光纤通讯进行控制,确保其实现自动切换的安全可靠。
进一步优化方案为,还包括响应装置;自动切换装置根据任务单解析出接线信号、变比信号发送给响应装置;
响应装置根据接线信号自动选择三相四线或三相三线的回路切换;响应装置还根据变比信号完成标准电流互感器或标准电压互感器的变比切换。
基于上述配电网互感器计量性能校准***,本方案提供一种配电网互感器计量性能实验室校准装置,包括置于同一室内的高压区、低压区、高压电流电压回路;高压区和低压区之间通过玻璃幕墙隔离,所述高压电流电压回路铜排通过绝缘子吊装方式固定于天花板;
所述高压区为整套高压机柜,高压机柜内置:升流器、升压器、多变比标准电流互感器、多变比标准电压互感器和自动切换装置;所述低压区包括:二次控制设备,三相程控电源,互感器校验仪,负载箱和控制器;所述控制器与自动切换装置通过光纤双向通讯。
进一步优化方案为,控制器与自动切换装置双向通讯后,自动切换装置对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的接线状态进行切换。本方案设计了适用于实验室校准配电网互感器计量性能的智能化校准装置方案,集成了三相标准电流互感器、三相标准电压互感器、三相升流器、三相升压器、功率源、电子负荷箱、互感器校验仪及其操作软件,其中标准电流准确度等级为0.05S级,标准电压准确度等级为0.05级;可对三相三线和三相四线两种接线方式配电网互感器计量性能检测的智能切换,也可采用单相检测法和三相检测法对配电网互感器计量性能开展检测;由于实现了参数的智能配置、检测控制、数据记录、存储和分析,因此在校准过程中,仅需要将配电网互感器的一、二次与校准装置对应接线,即可智能化、一键式实现整台配电网互感器的电流互感器和电压互感器的误差检测和数据处理、报告出具等,极大的提高了校准效率和准确性,降低了校准过程中的人工参与,提升了安全性。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明提供的一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置,实现了参数的智能配置、检测控制、数据记录、存储和分析,因此在校准过程中,仅需要将配电网互感器的一、二次与校准装置对应接线,即可智能化、一键式实现整台配电网互感器的电流互感器和电压互感器的误差检测和数据处理、报告出具等,极大的提高了校准效率和准确性,降低了校准过程中的人工参与,提升了安全性;
2、本发明提供的一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置,为了取得与实际应用环境完全一致的测量条件,配电网互感器计量性能智能化校准装置采用了电压、电流同步升压及升流的技术,而为满足这个工况,标准电流互感器必须工作在高电压状态下。在高电压状态下,实现标准电流互感器一次回路和标准电压互感器一次回路的自动安全切换;
3、本发明提供的一种配电网互感器计量性能校准***及实验室校准装置,三相同步升流、升压,模拟与实际环境完全一致的电磁场,在高电压虚功率的平台上检定各种互感器的比差、角差,能够对不同接线方式的计量组合互感器进行检定,包括两元件和三元件接法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中:
图1为配电网互感器计量性能校准***结构示意图;
图2为配电网互感器计量性能校准装置的校准流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供一种配电网互感器计量性能校准***,包括:自动切换装置、标准电压互感器、标准电流互感器、大功率低压程控电源、程控调压装置和控制中心;
所述大功率低压程控源提供三相电源,三相电源升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源升流后同时接入标准电流互感器和被试配电网互感器;
标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号接入互感器校验仪进行校准;
控制中心根据被试配电网互感器设计校准方案和流程并生成任务单,控制中心分别将任务单发送给程控调压装置和自动切换装置;
程控调压装置根据任务单相应信息对大功率低压程控电源的输出进行调控,自动切换装置根据任务单相应信息对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的接线方式进行切换。
还包括升压器和升流器,三相电源经过升压器升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源经过升流器升流后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;所述升压器和升流器根据自动切换装置发来的任务单自动进行参数变更。
还包括负载箱,所述负载箱根据控制中心发来的任务单自动将电流负载或电压负载加在被试配电网互感器上。
还包括存储模块,存储模块用于存储试验数据,并将试验数据、被试配电网互感器参数信息录入校准报告中,并向控制中心询问是否打印报告,若需要,则打印报告后完成试验,若不需要,则完成试验。
互感器校验仪对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号进行测量,并进行运算得到被试配电网互感器的比差和角差。
所述自动切换装置通过浮动电源供电。
还包括响应装置;自动切换装置根据任务单解析出接线信号、变比信号发送给响应装置;
响应装置根据接线信号自动选择三相四线或三相三线的回路切换;响应装置还根据变比信号完成标准电流互感器或标准电压互感器的变比切换。
实施例2
配电网互感器计量性能智能化校准装置校准被试配电网互感器计量性能时的流程如图2所示。整个校准试验开始时,首先按照规程的校准方法进行接线,由于标准电流互感器和标准电压互感器等的接线已接好,仅需要接入被试配电网互感器的一二次接线即可;然后打开大功率低压程控电源,并在软件控制和操作***中设置被试配电网互感器的额定一次电流、额定电压、变比、额定负载、接线方式等信息,并下发至自动切换装置、电流负载箱、电压负载箱等设备,自动切换装置、电流负载箱、电压负载箱等设备将自动进行参数变更和接线切换等;确认完参数信息后即可开始试验,试验完成后软件控制和操作***将自动记录存储试验数据,并将试验数据、被试配电网互感器参数信息等录入校准报告中,并询问是否打印报告,若需要出具报告,则打印报告后完成试验,若不需要出具报告,则完成本次试验。
实施例3
本实施例提供一种配电网互感器计量性能实验室校准装置,基于实施例1的一种配电网互感器计量性能校准***,包括置于同一室内的高压区、低压区、高压电流电压回路;高压区和低压区之间通过玻璃幕墙隔离,所述高压电流电压回路铜排通过绝缘子吊装方式固定于天花板;
所述高压区为整套高压机柜,高压机柜内置:升流器、升压器、多变比标准电流互感器、多变比标准电压互感器和自动切换装置;所述低压区包括:二次控制设备,三相程控电源,互感器校验仪,负载箱和控制器;所述控制器与自动切换装置通过光纤双向通讯。
控制器与自动切换装置双向通讯后,自动切换装置对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的接线状态进行切换。
高压设备统一放置于一个柜中,既外观整洁美观,便于直观地了解机柜内的构造,同时也便于接线控制操作。
高压机柜内置的多变比标准电压互感器的工作电压为10~35kV,准确度为0.01级;多变比标准电流互感器的准确度为0.01S级,一次额定电流可从5A到600A,所设计采用的自动切换技术,可有效保证电压等级在35kV及以下、一次电流在(5~600)A的组合互感器无需人工切换变比和接线方式,一次性完成所有性能的试验。c
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,包括:自动切换装置、标准电压互感器、标准电流互感器、大功率低压程控电源、程控调压装置和控制中心;
所述大功率低压程控源提供三相电源,三相电源升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源升流后同时接入标准电流互感器和被试配电网互感器;
标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号接入互感器校验仪进行校准;
控制中心根据被试配电网互感器设计校准方案和流程并生成任务单,控制中心分别将任务单发送给程控调压装置和自动切换装置;
程控调压装置根据任务单相应信息对大功率低压程控电源的输出进行调控,自动切换装置根据任务单相应信息对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器两侧的接线方式进行切换。
2.根据权利要求1所述的一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,还包括升压器和升流器,三相电源经过升压器升压后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;三相电源经过升流器升流后同时接入标准电压互感器和被试配电网互感器;所述升压器和升流器根据自动切换装置发来的任务单自动进行参数变更。
3.根据权利要求2所述的一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,还包括负载箱,所述负载箱根据控制中心发来的任务单自动将电流负载或电压负载加在被试配电网互感器上。
4.根据权利要求3所述的一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,还包括存储模块,存储模块用于存储试验数据,并将试验数据、被试配电网互感器参数信息录入校准报告中,并向控制中心询问是否打印报告,若需要,则打印报告后完成试验,若不需要,则完成试验。
5.根据权利要求2所述的一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,互感器校验仪对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的输出信号进行测量,并进行运算得到被试配电网互感器的比差和角差。
6.根据权利要求5所述的一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,所述自动切换装置通过浮动电源供电。
7.根据权利要求6所述的一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,还包括响应装置;自动切换装置根据任务单解析出接线信号、变比信号发送给响应装置;
响应装置根据接线信号自动选择三相四线或三相三线的回路切换;响应装置还根据变比信号完成标准电流互感器或标准电压互感器的变比切换。
8.一种配电网互感器计量性能实验室校准装置,基于权利要求1-7所述的任意一种配电网互感器计量性能校准***,其特征在于,包括置于同一室内的高压区、低压区、高压电流电压回路;高压区和低压区之间通过玻璃幕墙隔离,所述高压电流电压回路铜排通过绝缘子吊装方式固定于天花板;
所述高压区为整套高压机柜,高压机柜内置:升流器、升压器、多变比标准电流互感器、多变比标准电压互感器和自动切换装置;所述低压区包括:二次控制设备,三相程控电源,互感器校验仪,负载箱和控制器;所述控制器与自动切换装置通过光纤双向通讯。
9.根据权利要求8所述的一种配电网互感器计量性能实验室校准装置,其特征在于,控制器与自动切换装置双向通讯后,自动切换装置对标准电压互感器、标准电流互感器和被试配电网互感器的接线状态进行切换。
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