一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统的制作方法

1.本发明属于互感器测试技术领域，特别涉及一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统。


背景技术：

2.如图1所示，目前电压互感器参数试验及二次回路检查方法繁琐，结论不够精确，又对检验人员技能要求较高。例如，现有的电压互感器二次回路测试包括励磁特性测试、负荷测试、极性测试、直流电阻测试和变比测试。
3.在二次回路的励磁特性、极性测试、直流电阻测试和变比测试等测试项目中，需要用到多组测量仪器且反复拆线、接线，操作复杂，并且现有技术中没有对二次回路的负荷测试的仪器和测试方法。
4.在进行电压互感器测试时需要配置升压器、标准电压互感器、伏安特性测试仪、万用表等多种仪器，给电压互感器的测试工作带来了诸多不便，并且造成了多种资源浪费。
5.综上，现阶段电压互感器二次回路检查需要的仪器较多，测试手法繁琐且浪费时间。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明公开一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统，采用以下技术方案：
7.一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统，包括测试主机，所述测试主机包括多个接口、信号采集单元、模拟数字转换器和处理器单元；其中，所述信号采集单元与多个接口通信连接，所述信号采集单元、所述模拟数字转换器与所述处理器单元依次通信连接；信号采集单元用于通过多个接口采集测试点的模拟量信号，并将模拟量信号发送给模拟数字转换器。
8.进一步的，所述测试主机还包括外壳，所述信号采集单元、所述模拟数字转换器与所述处理器单元均设置在所述外壳内，多个接口设置在所述外壳上，多个接口包括第一接口k1、第二接口k2、第三接口s1、第四接口s2、第五接口p1和第六接口p2。
9.进一步的，进行电压互感器的变比和极性测试时，所述第三接口s1与被测电压互感器一次侧a端连接，所述第四接口s2与被测电压互感器一次侧x端连接，所述第五接口p1与被测电压互感器二次侧a端连接，所述第六接口p2与被测电压互感器二次侧x端连接。
10.进一步的，进行电压互感器的励磁特性测试时，所述第三接口s1与被测电压互感器与被测电压互感器二次侧a端连接，所述第四接口s2与被测电压互感器二次侧x端连接。
11.进一步的，进行电压互感器的二次回路判线测试时，所述第一接口k1、所述第二接口k2、所述第三接口s1、所述第四接口s2分别与被测二次回路的a端、b端、c端、n端一一对应连接。
12.进一步的，进行电压互感器的二次侧负载测量时，所述第三接口s1和所述第四接
口s2分别与二次侧负载的两端连接。
13.进一步的，进行电压互感器的二次侧绕组直流电阻测试时，所述第一接口k1和所述第二接口k2分别与二次侧绕组两端连接。
14.进一步的，测试系统还包括打印机和显示屏，所述打印机和所述显示屏均与所述测试主机通信连接。
15.进一步的，所述处理器单元包括数字信号处理器和微控制单元，所述模拟数字转换器与所述数字信号处理器通信连接，所述显示屏和所述打印机均与所述微控制单元通信连接。
16.进一步的，所述测试主机还包括存储单元，所述存储单元与所述数字信号处理器、所述微控制单元通信连接。
17.本发明的有益效果：本发明的测试系统能够实现电压互感器多组功能的测试，硬件结构简单，智能化程度高，集成度高，检定速度快、操作简单、方便，可以广泛应用于各种等级的变电站的电压互感器测试。
18.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
20.图1示出了根据现有技术的电压互感器参数试验及二次回路测试流程示意图；
21.图2示出了根据本发明实施例的一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统结构示意图；
22.图3示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的变比和极性测试接口连接示意图；
23.图4示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的变比和极性测试流程示意图；
24.图5示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的励磁特性测试接口连接示意图；
25.图6示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的励磁特性测试流程示意图；
26.图7示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的二次回路判线测试接口连接示意图；
27.图8示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的二次回路判线测试流程示意图；
28.图9示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的二次侧负载测量接口连接示意图；
29.图10示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的二次侧负载测量流程示意图；
30.图11示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的二次侧绕组直流电阻测试接
口连接示意图；
31.图12示出了根据本发明实施例的进行电压互感器的二次侧绕组直流电阻测试流程示意图。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。
33.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
34.本发明实施例提供一种变电站的电压互感器参数试验及电压互感器二次回路的综合测试系统，使试验方法综合、准确、便捷、可靠，达到提高工作效率的目的，并且能够进行二次负荷测试。
35.先对电压互感器的结构进行简单说明，电压互感器包括铁芯、一次绕组、二次绕组、端子和绝缘支架。一次绕组并联在电力系统的一次回路上，二次绕组并联在测量仪表、继电保护装置或自动化装置的电压线圈上，即负载为多元件时，负载并联在二次绕组上。
36.如图2所示，一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统，包括打印机、测试主机和显示屏，其中，打印机通过第一usb接口与测试主机通信连接，显示屏通过第二usb接口与测试主机通信连接。
37.测试主机包括机壳、多个接口、信号采集单元、模拟数字转换器、处理器单元和存储单元，机壳上设置有工作指示灯和电源输入/开关，信号采集单元、模拟数字转换器、处理器单元和存储单元均设置在机壳内，多个接口设置在机壳上，多个接口均与信号采集单元通信连接，信号采集单元、模拟数字转换器与处理器单元依次通信连接，其中，处理器单元包括数字信号处理器(digita lsigna lprocessing，dsp)和微控制单元(microcontrollerunit，mcu)，模拟数字转换器与数字信号处理器通信连接，显示屏、人机接口(键盘)、打印机和存储单元均与微控制单元通信连接，存储单元还与数字信号处理器通信连接。
38.信号采集单元用于通过多个接口采集测试点的模拟量信号，并将模拟量信号发送给模拟数字转换器，模拟数字转换器将模拟量信号转化为数字信号，并将数字信号发送给数字信号处理器，数字信号处理器用于对数字信号的进行处理生产测试结果发送给微控制单元，微控制单元用于根据人机接口指令进行信号电平转换和信号切换，从而使得测试仪能适用于不同的测试项目；微控制单元还用于将测试结果发送到显示屏进行显示；微控制单元还用于根据人机接口的指令控制打印机打印测试结果，数字信号处理器还用于将测试结果发送至存储单元存储。
39.本发明实施例中，处理器单元设置双cpu结构，数字信号处理器用于测试算法处理，微控制单元主要用于人机接口、信号转换和信号切换，使得测试系统能适用于更多工况，且测试速度快。
40.例如，机壳上设置有第一接口k1、第二接口k2、第三接口s1、第四接口s2、第五接口
p1和第六接口p2。
41.如图3所示，当使用本测试系统进行电压互感器的变比和极性测试时，第三接口s1与被测电压互感器一次侧a端连接，第四接口s2与被测电压互感器一次侧x端连接，第五接口p1与被测电压互感器二次侧a端连接，第六接口p2与被测电压互感器二次侧x端连接。
42.如图4所示，测试过程中，通过人机接口选择变比和极性测试项目，向二次侧绕组输入实验电压，信号采集单元通过第五接口p1和第六接口p2采集二次侧电压信号，信号采集单元通过第三接口s1和第四接口s2采集一次侧电压信号，信号采集单元将采集到的二次侧电压信号和一次侧电压信号发送给模拟数字转换器，模拟数字转换器将二次侧电压信号和一次侧电压信号分别转化成第一数字信号和第二数字信号，并将第一数字信号和第二数字信号发送给数字信号处理器，数字信号处理器根据二次绕组的实验电压、第一数字信号和第二数字信号生成测试结果，微控制单元将测试结果发送至显示屏进行显示，可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元控制打印机对测试结果进行打印，也可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元将测试结果发送至存储单元进行存储。
43.如图5所示，当使用本测试系统进行电压互感器的励磁特性测试时，第三接口s1与被测电压互感器与被测电压互感器二次侧a端连接，第四接口s2与被测电压互感器二次侧x端连接。
44.如图6所示，测试过程中，通过人机接口选择励磁特性测试项目，向二次侧绕组输入实验电压，信号采集单元通过第三接口s1和第四接口s2采集一次侧电流信号，信号采集单元将采集到的一次侧电流信号发送给模拟数字转换器，模拟数字转换器将一次侧电流信号转化成第三数字信号，并将第三数字信号发送给数字信号处理器，数字信号处理器根据二次绕组的实验电压和第三数字信号生成测试结果，微控制单元将测试结果发送至显示屏进行显示，可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元控制打印机对测试结果进行打印，也可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元将测试结果发送至存储单元进行存储。
45.如图7所示，当使用本测试系统进行电压互感器的二次回路判线测试时，第一接口k1、第二接口k2、第三接口s1、第四接口s2分别与被测二次回路的a端、b端、c端、n端一一对应连接。
46.如图8所示，测试过程中，通过人机接口选择二次回路判线测试，通过交流电压源(0－100v)分别向二次侧绕组的a相、b相、c相输入不同电压值，例如，可以向二次侧绕组的a相输入30v电压，向二次侧绕组的b相输入60v电压，向二次侧绕组的c相输入80v电压，信号采集单元通过第一接口k1、第二接口k2、第三接口s1、第四接口s2分别采集a相、b相、c相的电压信号，信号采集单元将采集到的a相、b相、c相的电压信号发送给模拟数字转换器，模拟数字转换器将a相、b相、c相的电压信号转化成第四数字信号，并将第四数字信号发送给数字信号处理器，数字信号处理器根据二次回路的a相、b相、c相输入的电压值和第四数字信号生成测试结果。
47.如图9所示，当使用本测试系统进行电压互感器的二次侧负载测量时，第三接口s1和第四接口s2分别与二次侧负载的两端连接。
48.如图10所示，测试过程中，通过人机接口选择二次侧负载测试，通过交流电源向二次侧负载输入设定电压，信号采集单元通过第三接口s1和第四接口s2采集二次侧负载的电
流信号和电压信号，并将二次侧负载的电流信号和电压信号发送给模拟数字转换器，模拟数字转换器将二次侧负载的电流信号和电压信号转化成第五数字信号，并将第五数字信号发送给数字信号处理器，数字信号处理器根据二次侧负载输入的设定电压和第五数字信号生成测试结果，微控制单元将测试结果发送至显示屏进行显示，可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元控制打印机对测试结果进行打印，也可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元将测试结果发送至存储单元进行存储。
49.如图11所示，当使用本测试系统进行电压互感器的二次侧绕组直流电阻测试时，第一接口k1和第二接口k2分别与二次侧绕组两端连接。
50.如图12所示，测试过程中，通过人机接口选择二次侧负载测试，通过直流电源向二次侧绕组输入设定直流电流，信号采集单元通过第一接口k1和第二接口k2采集二次侧绕组的直流电压信号，并将二次侧绕组的直流电压信号发送给模拟数字转换器，模拟数字转换器将二次侧绕组的直流电压信号转化成第六数字信号，并将第六数字信号发送给数字信号处理器，数字信号处理器根据二次侧绕组输入的设定直流电流和第六数字信号生成测试结果，微控制单元将测试结果发送至显示屏进行显示，可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元控制打印机对测试结果进行打印，也可以通过人机接口向微控制单元发送指令，微控制单元将测试结果发送至存储单元进行存储。
51.本发明实施例的电压互感器参数实验及二次回路测试系统易操作，测试功能齐全，具备打印测试报告功能。本发明的测试系统硬件结构简单，智能化程度高，集成度高，检定速度快、操作简单、方便，可以广泛应用于各种等级的变电站的电压互感器测试。
52.本发明的测试系统可以进行220、110、35、10千伏及以下的电压互感器特性试验，为多功能测试系统，包括励磁特性(伏安特性)测量、自动给出拐点值、变比测量、极性判断、二次绕组电阻测量、二次负荷测量、角差测量、判线、铁心退磁等功能。本发明通过对电压互感器二次回路采用差压虚负荷测量，该仪器也可达到检验电压互感器二次回路接线正确的目的。
53.本发明的测试系统充分考虑了测试的精度、稳定性、可靠性和抗干扰能力的要求，为整个设备在测试过程中提供了可靠的保障。本发明的测试系统使用便捷、安全性高、智能化程度高、检定速度快、抗干扰能力强，同时大大缩短了检验的工作时间，提高了工作效率。
54.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，包括测试主机，所述测试主机包括多个接口、信号采集单元、模拟数字转换器和处理器单元；其中，所述信号采集单元与多个接口通信连接，所述信号采集单元、所述模拟数字转换器与所述处理器单元依次通信连接；信号采集单元用于通过多个接口采集测试点的模拟量信号，并将模拟量信号发送给模拟数字转换器。2.根据权利要求1所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，所述测试主机还包括外壳，所述信号采集单元、所述模拟数字转换器与所述处理器单元均设置在所述外壳内，多个接口设置在所述外壳上，多个接口包括第一接口k1、第二接口k2、第三接口s1、第四接口s2、第五接口p1和第六接口p2。3.根据权利要求2所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，进行电压互感器的变比和极性测试时，所述第三接口s1与被测电压互感器一次侧a端连接，所述第四接口s2与被测电压互感器一次侧x端连接，所述第五接口p1与被测电压互感器二次侧a端连接，所述第六接口p2与被测电压互感器二次侧x端连接。4.根据权利要求2所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，进行电压互感器的励磁特性测试时，所述第三接口s1与被测电压互感器与被测电压互感器二次侧a端连接，所述第四接口s2与被测电压互感器二次侧x端连接。5.根据权利要求2所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，进行电压互感器的二次回路判线测试时，所述第一接口k1、所述第二接口k2、所述第三接口s1、所述第四接口s2分别与被测二次回路的a端、b端、c端、n端一一对应连接。6.根据权利要求2所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，进行电压互感器的二次侧负载测量时，所述第三接口s1和所述第四接口s2分别与二次侧负载的两端连接。7.根据权利要求2所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，进行电压互感器的二次侧绕组直流电阻测试时，所述第一接口k1和所述第二接口k2分别与二次侧绕组两端连接。8.根据权利要求1－7任一所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，测试系统还包括打印机和显示屏，所述打印机和所述显示屏均与所述测试主机通信连接。9.根据权利要求8所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，所述处理器单元包括数字信号处理器和微控制单元，所述模拟数字转换器与所述数字信号处理器通信连接，所述显示屏和所述打印机均与所述微控制单元通信连接。10.根据权利要求9所述的电压互感器参数实验及二次回路测试系统，其特征在于，所述测试主机还包括存储单元，所述存储单元与所述数字信号处理器、所述微控制单元通信连接。

技术总结
本发明属于互感器测试技术领域，公开一种电压互感器参数实验及二次回路测试系统包括测试主机，所述测试主机包括多个接口、信号采集单元、模拟数字转换器和处理器单元；其中，所述信号采集单元与多个接口通信连接，所述信号采集单元、所述模拟数字转换器与所述处理器单元依次通信连接；信号采集单元用于通过多个接口采集测试点的模拟量信号，并将模拟量信号发送给模拟数字转换器。本发明的测试系统能够实现电压互感器多组功能的测试，硬件结构简单，智能化程度高，集成度高，检定速度快、操作简单、方便，可以广泛应用于各种等级的变电站的电压互感器测试。电压互感器测试。电压互感器测试。


技术研发人员：刘言冬 付颖
受保护的技术使用者：青海黄河上游水电开发有限责任公司 青海黄河上游水电开发有限责任公司拉西瓦发电分公司 西宁南川绿电配售电有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/10/8