可检测多台互感器的全自动互感器校验装置

1、可检测多台互感器的全自动互感器校验装置总第加卷第451期2003年第7期电测与仪表EleetriealMeasurement&Instrumentation可检测多台互感器的全自动互感器校验装置赵屹涛,张宝国,曹久东,阎宪峰,弓建军(山西省机电设计研究院,山西互感器电测设备,太原030oo9)摘要:介绍一种新型的自动化程度极高的互感器校验装置,可实现互感器的全自动检定,自动打耐压,自动测互感器变比,自动退磁和自动测量VA特性,最大的特点是可以接人多台互感器,将多台互感器的测试数据依次读出,操作简单,全部由计算机控制.关键词:仪用互感器;自动校验装置;多功能中图分类号:TM45文

2、献标识码:B文章编号:10011390(2003)07-002904Anew-typeautomaticcalibrationequipmentf0rinstrumenttransformersZhaoYitao,ZhangBaoguo,CaoJiudong,YanXianfeng,GongJianjun(ShanxiDesignandResearchInstituteofMechanicalandElectricalEngineering,Taiyuan030009,China)Abstract:Anew-typeautomaticcalibrationequipmentforinstrum

3、enttransformersisintro-ducedinthispaper.Itcouldbeusedformanypurposes,suchasautomaticcalibration,hishvoltageholdingtest,instrumenttransformerratiotest,demagnetizationandvoltage-connectedatthesametime,onemanipulation,theerroroftheinstrumenttransformerscouldbeobtainedsuccessively.Alsoitcanbeeasilyopera

4、ted,allfunctionscouldbecon-trolledbyusingacomputer.Keywords:instrumetntransformer;automaticcalibrationequipment;multi-fuction0概述为了满足电能计量部门提高计量精度,建立健全互感器检测标准的需要,我院研制成功HQJ2型全自动互感器校验装置,该新型校验装置使用微机与校验装置双向通讯,不仅能实现互感器的自动检据用户要求,还可以自动检测多变比的电流互感器,增加了自动打耐压,自动退磁,自动测变比,自动测VA特性等功能.错误报警增加了自动判别"变比错",&quo

5、t;开路"和"极性反"报警功能,整个操作都在电脑上完成,使互感器的校验更为简单方便.1根本原理电流互感器的检定线路如图1所示Ill,To为带升流器的标准电流互感器,Tl为被检电流互感器,T为调压器,一般由两台调压器组成,分别为粗调(一般5kVA),细调(一般200VA或500VA),HEW为互调压器局部装在台体内部,实现自动或手动操作.HQJ2也不例外,所不同之处是:由计算机发命令给控制柜内的控制箱,再由控制箱控制调压器上的异o_一TlToTx图1电流互感器检定线路一29总第4o卷第451期2003年第7期电测与仪表ElectricalMeasurement&am

6、p;amp;Instrumentation步电机,根据试验的要求带动细调调压器或粗调调压器,实现电压的自动调节.假设同时接10台被检电流互感器,那么接线如图2所示,在测第一台时将HEW校验仪的K端接在第一台上,其余互感器的二次短路;测第二台时将K端接在第二台上,其余互感器短路.以此类推,就可将10台互感器的数据依次读出,但其接线十分麻烦.如图3所示,假设将图中的继电器由计算机控制,那么可实现10台互感器的依次检定.一Tl二=图2多台电流互感器检定线路Z图3多台电流互感器自动检定线路2校验装置的设计基于以上原理,可以实现多台互感器的依次检定,但在具体的设计中,有以下难点.电流互感器检定时由于其负

7、载较小,一般只有0.06Q,既不能大也不能小,因此从互感器的二次端钮到校验仪的端,导线电阻加上继电器的接触电阻(假设负载箱也为全自动,其接触电阻也必须计入)0.02Q,在考虑到其它功能时,回路上的继电器为器触点并联以减小电阻外,还对线路进行了修改,使局部继电器脱离回路,即其接触电阻可忽略不计,这样可使其负载电阻仍保证在其允许范围内.由于一次电流较大(一般最大为2000A),实现一3O一自动控制较困难,即使实现,也需带很庞大的附属设备.因此我们考虑不使用自动切换,只是将互感器的一次端钮尽可能地减少,由于一次穿心导线要事先接好,通常的互感器有1匝和多匝穿心,有的变比下穿1匝,有的变比穿几匝,因此需

8、要重新设计.互感器校验仪要求有先进的功能,首先应实现与计算机的双向通讯,双向控制,另外还需发送各种测试过程所必须的测试数据,再由计算机进行处理,并判断检定过程是否正常.一般的互感器校验台,对软件的要求比拟简单仅要求接收数据,数据化整,数据存档和打印报告等功能.本互感器校验装置,除应具备上述功能外,还要求具备:发送和接收校验仪的各种数据,根据校验仪发送的各种数据,进行分析与判断,主要判断是否有错误接线或误操作,并在各种情况下合理地控制继电器的吸合以实现调压器上异步电机的正反方向运转.该互感器校验装置的原理框图如图4所示.图4原理框图3性能指标(1)实现多台电流,电压互感器的一次性校验,数据采集,

9、储存及数据处理;(2)电流,电压互感器变比自动测试;(3)电压互感器二次标准及非标准电压的误差测试;(4)电流,电压互感器绝缘耐压试验;(5)电流互感器伏安特性(励磁特性曲线)试验;(6)电流,电压互感器变比档位自动转换;(7)电流,电压互感器误差测试;(8)电流互感器退磁;(9)电流,电压互感器综合误差,互感器与计量表计综合误差分析配比;总第40卷第451期2003年第7期电测与仪表ElectricalMeasurement&Instrumentation(10)电流,电压互感器微机条码管理,互感器网络管理系统;(11)互感器检定结果储存,上传,打印,统计,报表.(1)一次性

10、接人十组穿芯电流互感器,多组10kV电压互感器及多组复比电流互感器,分别独立结构,无串激,寄生现象.(2)保证操作台与校验台微机高速通讯且抗干扰能力满足要求.(3)操作台内置设备与台体间能承受3kV,1rain耐压冲击实验.(4)操作台,内置设备外壳与地的接触电阻为:tO.1Q.(5)电流互感器测试时,根据计算机所发指令变比档位自动切换,正确动作率为100%(备有手动切换).2-3报警信息下述情况下会闭锁信号停止输出,并发出音响报警:(1)切换档位时过渡过程的干扰及电路中突发性电器干扰;(2)输出电压短路,电流开路;(3)执行回路元件发生故障;(4)微机操作的操作台控制设备不对位;(5)极性反

11、;(6)变比错;(7)误操作.4实际制造一般互感器校验装置主体为一个互感器校验台,内部装互感器校验仪,电流和电压负载箱,并在台体上或互感器校验仪上留出计算机接口,以便用来将数据传递给计算机进行数据处理,标准互感器,升流器,升压器等都单独放置.为使操作,运输方便,校验装置摆放在试验室既要美观大方,又要简单整洁,还要便于接线和维修方便,我们将本装置分为3局部:控制柜,校验台和计算机桌.控制柜为检定装置的核心,内部安装粗调和细调调压器,所有的控制电路安装在一个机箱内,接况下使用设备或按用户的特殊要求进行一些特殊试验,还保存了手动控制电路,这些电路安装在一个辅助控制箱内.互感器校验仪和电流,电压负载箱

12、也和控制箱一样插接在控制柜上.校验台为校验装置的辅助设备,它将带升流器的标准电流互感器,带升压器的标准电压互感器集成在一起,内部装有控制各种功能的转换电路和测用,还集成了一台升压器,用于实现自动打耐压.由于控制柜和校验台已将检定用的所有设备安装完毕,计算机桌只是用来放置计算机和打印机,并可作为试验室的办公桌来使用.试验室使用的标准互感器一般为52000A/5A电流互感器和10kV电压互感器,也有要求更大电限制,我们仅考虑2000A以下电流互感器和10kV电压互感器,因此我们将52000A带升流器电流互感器设计为所有穿心局部都为1匝,使得其一次导线可以直接在校验台内连接,并将其余的一次端钮全部引

13、到台体外表,使用户的接线非常简单明了.lOkV电压互感器也设计成带升压器的,由于其电压专为打耐压设置的,也同样露在台体外表.我所最新开发的HEWP型互感器校验仪完全可以实现所要求的功能,其电流互感器测试回路的荷较小,使得标准电流互感器可以设计成400安匝,因此虽然一次穿心都为1匝,而不穿心局部的最大一次只有315A(一般为500A),从而使标准电流互感器体积比常用的还要小.校验装置的软件可以实现如下功能:在电流互感器测试过程中是否开路,在电压互感器和电流互感器的测试过程中是否有极性反的错误,假设有以上现象,立即控制调压器返回零位,并报警;判断互感器的变比是否正确,假设不正确,调压器回零位,报警

14、并计算出正确的变比;控制粗调和细调调压器的工作;控制打耐压的电压和时间;计算自动退磁电流的大小,并控制调压器进行工作;控制VA特性测量并绘出VA特性曲线等等.在接线错误如极性反,变比错和电流互感器开路等各种情况下,以前都是通过校验仪报警,具体的错误内容无法判断;使用新的软件,可以准确地判断错误的情况,在变比错的情况下,还能计算出实际变比值.5校验系统的特点一31总第40卷第451期2003年第7期电测与仪表ElectricalMeasurement&Instrumentation与目前国内互感器校验设备相比,本校验系统有以下特点.目前国内互感器校验设备仅适合于互感器误差试验,而

15、对于互感器其他特性指标那么无法测试,特别是互感器变比,VA特性,绝缘水平都没有直接发了以下功能:(1)互感器变比自动测试;(2)互感器专项耐压试验;(3)互感器伏安特性试验;(4)电流互感器退磁;(5)多台互感器全自动误差校验,数据采集,传递,存储,微机处理;(6)运行状态故障报警,具有变比错,极性反,短路,开路等故障报警;(7)互感器微机条码管理系统及鉴定结果存储,上能集于一身的互感器校验装置目前在国内尚属首创.该互感器校验系统由校验台,辅助测试台两大局部组成,操作台将标准互感器,升压器,测试导线等高度集成于台内,使得以往标准设备零散布局归面积,增加了校验室的使用空间,使整个校验室更加整洁,

16、清晰,明快,构成一个功能相比照拟完善的互感器检定基地.多台互感器一次性全自动校验,大大减少了校验人员的劳动强度,提高了互感器校验率,将多台,多变比互感器一,二次测试线一次性接好,你就可以控制操作台,计算机依据指令全自动完成各台互感器误差及各项指标的校验工作,彻底改变了过去落后而笨重的单台校验,人工倒线,逐台切换的方式,在城网改造工作中这种高效的校验系统,为提供大量合格的互感器起到很大作用,充分显示出它的优越性和实用性.对被测互感器及标准设备开路,短路,极性反,变比错等具备明显直观的声光报警功能,为校验人员快速分析,判断,处理故障点提供了可靠依据,该系统具有绝缘耐压试验时过流,过压的声光报警,同

17、时切断工作电源,保护被试品,还具备平安试验连锁装置,这些都为平安生产提供了可靠的保障.5.5方便快捷,先进实用的互感器校验系统软件该软件集控制,管理于一体,在计算机软件界面中可以实现对互感器各项指标的检定校验功能,具备误差数据实时显示,各项功能自动切换,直接操作校验仪,控制仪工作,绝缘耐压时间,电压的设置;具备较完善的历史数据查询,打印等管理功能;具备电流互感器伏安特性曲线描绘,检定证书打印,可以完成数据上网,互感器条码管理,互感器综合误差,互感器与电度表综合误差分析配比等功能,这些都充分表达了它的实用性和先进性.6结论可一次性地检测多台互感器的全自动互感器检定装置是互感器校验的又一次技术进步

18、,深受用户的欢送,从2001年底正式投入生产以来,已有十多家用户安装了这一产品,得到了用户的好评.参考文献:【l1赵修民.电流互感器【M1.山西科学教育出版社,1981.第一作者简介:赵屹涛(1965一),男,高级工程师,毕业于天津大学自动化系电机专业,工学士学学位,现任山西省机电设计研究院副院长,山西互感器电测设备(原山西省互感器研究所)董事长,长期从事互感器及其测试仪器的研究,开发和生产工作.收稿日期:2003-03-10(刘家新编发)(上接第54页)Java不仅是编程语言,而且是一个开发平台.对于嵌入式系统来说,Java技术比C语言和汇编语言具有很明显的优越性,最显着的特点是减少了系统开发和维护工作量,Java代码与系统原有代码容易整合,Java语言轻量级的字节码,在网络上移动对象的