一種電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，包含上位機、與上位機通信連接的控制機、分別與控制機連接的標準電流互感器模擬器及被測電流互感器模擬器及升流器模擬器及互感器校驗儀模擬器及電流負載箱模擬器。本發(fā)明采用計算機實時仿真，最大限度模擬現(xiàn)場工作環(huán)境，在設備外觀、功能完全仿真的條件下，輸入輸出電壓小、可以實現(xiàn)在安全工作電壓下為學員提供電流互感器計量設備的培訓考試可靠的安全保障。
【專利說明】一種電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電能互感器領域，尤其涉及一種電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前國內電能計量檢定人員流動性大、知識更新慢、專業(yè)知識和工作水平參差不齊，復合型人才偏少，掌握互感器現(xiàn)場檢定技術的技術人員較少，影響了正常的檢測工作，主要是因為培訓裝置較滯后，目前多以集中理論培訓、演示實驗、書面考試以及跟現(xiàn)場一帶一等培訓方式，都存在很大的局限性，培訓效率非常低。
[0003]而且在實際環(huán)境中的培訓，由于電能計量設備具有高電壓、大電流，會對人身和設備產生安全隱患，限制了培訓的質量和效率。
[0004]如果能提供一種能夠在低壓、小電流的條件下操作，且功能和外觀上完全模擬真實的電流互感器計量檢定設備，那么，對電能計量檢定人員培訓該設備時的安全操作將是十分有利的。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，包含上位機、與上位機通信連接的控制機、調壓器、分別與控制機連接的標準電流互感器模擬器及被測電流互感器模擬器及升流器模擬器及互感器校驗儀模擬器及電流負載箱模擬器，其中
所述標準電流互感器模擬器用于模擬真實的標準電流互感器模擬器功能；
所述被測電流互感器模擬器于模擬真實的被測電流互感器的功能；
所述升流器模擬器用于模擬真實的升流器的功能；
所述互感器校驗儀模擬器用于模擬真實的互感器校驗儀的功能；
所述電流負載箱模擬器用于模擬真實的電流負載箱的功能；
調壓器通過隔離變壓器與互感器校驗儀模擬器電源部分連接；
控制機用于采集各個模擬器的接線情況信息，上傳給上位機，并執(zhí)行上位機發(fā)送的控制指令；
上位機用于對控制機發(fā)送控制指令信息、設定所述各個模擬器的參數(shù)、接收控制機上傳信息，并對各個模擬器的接線是否正確進行判斷、實時顯示各個模擬器的接線情況。
[0006]進一步的，所述標準電流互感器模擬器包括殼體、位于殼體內的電流互感器、若干位于殼體外的若干模擬接線端子，所述模擬接線端子包括三個一次線輸入端子、三個二次線輸入端子。
[0007]進一步的，所述標準電流互感器模擬器實現(xiàn)的模擬變比為100/5AU000/5A。
[0008]進一步的，所述電流負載箱模擬器包括殼體、位于殼體外面的6個模擬接線端子，所述6個模擬接線端子分別模擬2.5VA、3.75VA、5VA、10VA、15VA、20VA的負載調節(jié)檔位。
[0009]進一步的，所述升流器模擬器包括殼體、位于殼體外面的5個模擬接線端子，所述5個模擬接線端子為兩個輸入端子、三個輸出端子；所述輸入端子標志分別為220V、土，輸出端子標志分別為0、5V/100A、5V/100A。
[0010]進一步的,所述互感器校驗儀模擬器包括殼體、位于殼體內的電路板、位于殼體外面的模擬接線端子部分，所述模擬接線端子包括兩個工作電壓回路輸入端子、兩個工作電流回路輸入端子、兩個差壓輸入端子。
[0011]進一步的，所述電流負載型模擬器包括殼體、位于殼體外面的模擬接線端子部分，所述模擬接線端子有6個，分別模擬2.5VA、3.75VA、5VA、I OVA, 15VA、20VA的負載調節(jié)檔位。
[0012]進一步的，所述控制機包括頭接線端驅動輸出模塊、尾接線端采集輸入模塊、極性與信號判別模塊、RS232收發(fā)器模塊、MCU模塊以及供電單元模塊；MCU模塊與頭接線端驅動輸出模塊、尾接線端采集輸入模塊、極性與信號判別模塊單向連接，與RS232收發(fā)器模塊雙向連接。其中，
頭接線端驅動輸出模塊用于接收MCU模塊發(fā)出的驅動控制信號，給待判斷的接線線頭施加低電平；
尾接線端采集輸入模塊用于實現(xiàn)對接線尾端信號掃描，逐一查詢除帶判斷接線意外的其他接線尾端的電平狀態(tài)；
極性與信號判別模塊用于實現(xiàn)信號的放大，并實現(xiàn)信號的模數(shù)轉換；
RS232收發(fā)器模塊用于將尾接線端采集輸入模塊的信號傳輸至上位機或者將上位機的控制指令信息傳輸至控制機；
MCU模塊用于控制頭接線端驅動輸出模塊驅動待判斷接線端頭，并不斷掃描尾接線端采集輸入模塊的邏輯電平信號，判斷各個模擬接線端子之間接線的通斷關系；
供電單元模塊用于向其他各模塊供電。
[0013]所述頭接線端驅動輸出模塊采用74HC374或8位鎖存器集成電路；所述頭接線端驅動輸出模塊采用74HC374或8位鎖存器集成電路；所述極性與信號判別模塊由跨導放大器與過零檢測電路組成；所述RS232收發(fā)器模塊用SP3232收發(fā)器；所述MCU模塊采用PQFP44封裝的MPC82G 516A單片機芯片。
[0014]進一步的，上位機的標準電流互感器模擬頁面設置有接線情況顯示區(qū)域，所述接線情況顯示區(qū)區(qū)域用委托監(jiān)聽監(jiān)控控制機發(fā)送的數(shù)據(jù)，用string的Split ()方法分解數(shù)據(jù)，并與根據(jù)標準的通斷關系比較，實時顯示接的每一根線。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明采用計算機實時仿真，最大限度模擬電流互感器模擬檢定的現(xiàn)場工作環(huán)境，提供了在設備外觀、功能完全仿真實物的標準電流互感器模擬器、被測電流互感器模擬器、互感器校驗儀模擬器、升流器模擬器、電流負載箱模擬器，整個系統(tǒng)的工作電壓和電流遠遠小于真實環(huán)境的電壓和電流、可以實現(xiàn)在安全工作電壓、電流下為學員提供電流互感器計量設備的培訓考試可靠的安全保障。
[0016]本發(fā)明的控制機完全滿足標準電流互感器檢定接線模擬系統(tǒng)或其他類似的仿真培訓系統(tǒng)的技術要求，能實現(xiàn)全電子化，實時地、準確地判斷模擬接線的通斷狀態(tài)，并及時地、不斷地將結果數(shù)據(jù)上傳給上位機作接線的對錯判斷等進一步處理。
[0017]上位機可以對各個模擬器的模擬接線接線端子進行試驗接線判斷，并在計算機上能將實際試驗接線情況顯示出來，最大限度的激發(fā)學員對現(xiàn)場工作的理解力和實際操作能力，迅速提高學員操作技能，具有較強的生產實際意義。[0018]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明原理框圖。
[0019]圖2為標準電流互感器模擬器的原理框圖。
[0020]圖3為被測電流互感器模擬器的原理框圖。
[0021]圖4為電流負載箱模擬器的原理框圖。
[0022]圖5為升流器模擬器的原理框圖。
[0023]圖6為互感器校驗儀模擬器的原理框圖。
[0024]圖7為控制機原理模塊圖。
[0025]圖8為控制機的軟件原理框圖。
【具體實施方式】:
本發(fā)明包括作為上位機(一般為計算機)、控制機、調壓器、標準電流互感器模擬器、被測電流互感器模擬器、 互感器校驗儀模擬器、電流負載箱模擬器組成。
[0026]如圖1所示:上位機與控制機通過RS232串口連接，標準電流互感器模擬器、被測電流互感器模擬器、互感器校驗儀模擬器、電流負載箱模擬器均與控制機連接。
[0027]下面分別進行詳細介紹。
[0028]1.標準電流互感器模擬器
如圖1所示，標準電流互感器模擬器包括殼體、位于殼體內的電流互感器，位于殼體外的若干模擬接線端子。
[0029]下面分別進行詳細介紹。
[0030]1.電流互感器
如圖2所示，所述位于殼體內的電流互感器由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)(NI)較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流(I1)通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流(I2) ;二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路，由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器。
[0031]所述互感器可以使用穿心式電流互感器，其本身結構不設一次繞組，載流(負荷電流)導線由1^至1^2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯(lián)形成閉合回路，由于穿心式電流互感器不設一次繞組，其變比根據(jù)一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數(shù)確定，穿心匝數(shù)越多，變比越??；反之，穿心匝數(shù)越少，變比越大。
[0032]通過采樣此電流互感器二次電流電壓，從而計算其穿過的一次線的極性的正反。
[0033]電流互感器的一次線輸入端子為LI，L2，二次線輸入端子為Kl，K2。外界電源經過隔離變壓器后接入至電流互感器的二次線輸入端子Kl、K2。
[0034]2.模擬接線端子
模擬接線部分設置在殼體外表。如圖2中所示:模擬器一次線輸入端子標志為L1、L2、L3 ;二次線輸入端子標志為K1、K2、K3，所述六個模擬端子直接與控制機的主板連接。根據(jù)需要，控制機可識別L1、L2、L3、K1、K2、K3這六根接線的相互連接狀態(tài)。6根接線的頭端分
別為:1a，2a,..........5a，6a。6根接線的尾端分別為:1b，2b.........5b，6b。也就是，上位機
通過控制機要及時準確地識別出每一個端號與其他5個端號的的關系(導通或斷開)。識別的方法采用掃描式。
[0035]需要說明的是，標準電流互感器模擬器可實現(xiàn)模擬變比值為100/5AU000/5A。
[0036]2.被測電流互感器模擬器 如圖3所示，被測電流互感器模擬器設計原理與標準電流互感器模擬器一樣，只是輸入端子有一點差異，一次線輸入端子標志為L1、L2 ;二次線輸入端子標志為K1、K2。
[0037]3.電流負載箱模擬器
如圖4所示，電流負載箱模擬器包括殼體、位于殼體外的若干模擬接線端子。
[0038]模擬接線端子設置在殼體外表，功率因數(shù)為0.8時，分別模擬負載調節(jié)檔位
2.5VA、3.75VA、5VA、10VA、15VA、20VA，所述6個輸入端子直接與控制機的主板連接。根據(jù)
需要，控制機可識別這五根接線的相互連接狀態(tài)。6根接線的頭端分別為:1a，2a，..........5a, 6&。6根接線的尾端分別為:1b, 2b.........5b, 6b。也就是,上位機通過控制機要及時準確
地識別出每一個端號與其他5個端號的的關系(導通或斷開)。識別的方法采用控制機MCU集成的掃描式算法。
[0039]所述電流負載箱模擬器使得接線電壓變得很低(一般只有IOV左右)，能模擬過載能力120%、額定電流:5A、功率因數(shù)為0.8，模擬器具有通信進口，能通過控制機與上位機聯(lián)機，可通過上位機設置負載檔位。
[0040]模擬真實電流負載箱外觀，電流負載箱模擬器外觀與真實電流負載箱外觀完全一致，其中電流負載箱模擬器面板上的接線柱也和真實電流負載箱一樣。達到與現(xiàn)場測試環(huán)境一致的效果。
[0041]4.升流器模擬器
如圖5所示，升流器模擬器包括殼體、位于殼體外的若干模擬接線端子。
[0042]模擬接線端子有5個，兩個輸入端子標志為220V、土 ；三個輸出端子標志為O、5V/100A、5V/100A，所述5個輸入端子直接與控制機的主板連接。根據(jù)需要，控制機可識別
這5根接線的相互連接狀態(tài)。5根接線的頭端分別為:1a，2a,..........5a。5根接線的尾端
分別為:1b，2b.........5b。也就是，上位機通過控制機要及時準確地識別出每一個端號與其
他4個端號的的關系(導通或斷開)。識別的方法采用掃描式。
[0043]所述升流器模擬器在設備外觀、功能完全仿真的條件下，使接線電壓變得很低(一般只有IOV左右)、可以實現(xiàn)在安全工作電壓下為學員升流器的培訓考試提供可靠的安全保障?？刂茩C和上位機還可實現(xiàn)模擬升流器穿心功能。升流器模擬器的模擬大電流有0-2000Α，1000Α及以上穿心一匝，輸出2V/每匝。
[0044]5.互感器校驗儀模擬器
如圖6所不,所述互感器校驗儀模擬器包括殼體、位于殼體內的電路板,位于殼體外的若干模擬接線端子。
[0045]a.電路板
可使用現(xiàn)有互感器校驗儀電路板。當校驗儀的工作電壓(或電流)回路施加試驗電壓(或電流)，差壓(或差流)回路施加誤差電壓(或電流)時，校驗儀可以通過電橋線路、電子線路、或數(shù)安電路測量得到差壓(或差流)相量相對于工作電壓(或電流)相量的同相分量和正交分量，通過計算即可得到被比較的電壓(或電流)相量與工作電壓(或電流)相量的幅值比(比值差)和相位差。如果被比較的電壓(或電流)相量超前工作電壓(或電流)相量，相位差為正，滯后為負。互感器校驗儀模擬器其相量的同相分量和正交分量、負載值來自于上位機設置的值。百分表值來自于調壓器調節(jié)的大小通過互感器校驗儀模擬器取值。
[0046]b.模擬接線部分
模擬接線部分設置在殼體外表。如圖1中所示:工作電壓回路輸入端子標志為a、X ;工作電流回路輸入端子標志為To、Tx，差壓輸入端子為K、D;6根接線的頭端分別為:1a，2a，...…….5a，6a，尾端分別為:1b，2b.........5b，6b。根據(jù)需要，計算機通過控制器可識別a、X、
To、Tx、K、D六根接線的相互連接狀態(tài)。即計算機要及時準確地識別出每一個端號與其他5個端號的的關系(導通或斷開)?？刂破鞑捎脪呙枋剑瑢泳€端子逐一進行掃描。即先從Ia開始，逐一識別到6a。按照通信協(xié)議，控制機不斷將結果通過RS232接口上傳給計算機，其To、Tx、D、K、a、X等接線點試驗接線對錯信息在計算機上顯示出來。
[0047]互感器校驗儀模擬器是系統(tǒng)的重要組成設備，具有實體互感器校驗儀的外觀、接線柱、面板等，從感官上與實際互感器校驗儀無異，能實現(xiàn)電流、電流負載箱極性錯誤、接線錯誤、變比錯誤、誤差超差、變差超差等仿真模擬的智能儀器。由鋁合金機箱、電路板、電源、通信串口及接線柱構成。其外圍連接部分由計算機、控制器、調壓器、隔離變組成。220V外部電源經過調壓器調壓后，再經過隔離變壓器，互感器校驗儀模擬器內部電源電路輸入電壓變?yōu)?0V。
[0048]所述互感器校驗儀模擬器不是采用比差法進行真實誤差校驗，而是采用全虛擬的方式在上位機上進行互感器的誤差校驗、量程的選擇等模擬測試功能，按照約定的通信協(xié)議通過RS-232串口通信接口連接的計算機，其相量的同相分量和正交分量、負載值來源于上位機設置的值，百分表值`來源于通過調節(jié)調壓器后互感器校驗儀模擬器的取值，其比差、角差、誤差示值來源于上位機中預先賦值的數(shù)據(jù)。若額定工作電流或電壓的5%以上，誤差超過30%而小于180%時，則互感器校驗儀模擬器報警變比錯誤；若額定工作電流或電壓的5%以上，誤差大于180%時，則互感器校驗儀模擬器報警極性錯誤，從而整個模擬誤差校驗過程與上位機的設置保持同步，實現(xiàn)在30V低電壓下進行電流互感器實驗室檢定操作培訓及考試，達到培訓、考試學員的效果。
[0049]6.控制機
控制機在嵌入軟件的管理下，能實現(xiàn)全電子化，快速判斷標準電流互感器模擬接線端子的接線情況，并可擴展到更多根導線的相互連接關系，并不斷地、實時地將結果上傳給上位機。
[0050]a.控制機的硬件實現(xiàn)
圖7所示為控制機原理框圖?？刂茩C由頭接線端驅動輸出模塊、尾接線端采集輸入模塊、極性與信號判別模塊、RS232收發(fā)器模塊、MCU模塊以及供電單元模塊組成，MCU模塊與頭接線端驅動輸出模塊、尾接線端采集輸入模塊、極性與信號判別模塊單向連接，與RS232收發(fā)器模塊雙向連接。下面對各模塊進行介紹:
頭接線端驅動輸出模塊:采用74HC374或8位鎖存器集成電路。接收MCU模塊發(fā)出的驅動控制信號，給待判斷的接線線頭施加低電平。[0051]尾接線端采集輸入模塊:采用75HC244或8位3態(tài)門集成電路。實現(xiàn)對接線尾端信號掃描，逐一查詢除帶判斷接線意外的其他接線尾端的電平狀態(tài)。
[0052]極性與信號判別模塊:由跨導放大器與過零檢測電路組成?？鐚Х糯笃鞯淖饔檬前研盘柍浞址糯?，以保證檢測的靈敏度，過零檢測電路的作用是把正弦波模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，便于MCU處理。MCU得到這些信號后，按照一定的算法，則可判斷出極性的正與反。
[0053]RS232收發(fā)器模塊:采用SP3232收發(fā)器或類似的集成模塊，通過RS232標準的通信接口將采集的數(shù)據(jù)連續(xù)實時傳輸至上位機或將上位機的控制指令信息傳輸至控制機。
[0054]MCU模塊:采用PQFP44封裝的MPC82G 516A單片機芯片。MCU模塊按照單片機裝載的掃描程序通過不斷掃描采集接線端尾采集輸入模塊的邏輯電平信號，判定各個導線接線端子的通斷關系，同時MCU模塊還負責控制接線端頭驅動輸出模塊具體驅動哪根接線端頭。MPC82G516 A是基于80C51的高效1-T結構的單芯片微處理器，每條指令需要廣7個時鐘信號(比標準8051快6?7倍)，與8051指令集兼容。因此在與標準8051有同樣的處理能力的情況下，MPC82G516A只需要非常低的運行速度，同時由此能很大程度的減少耗電量。
[0055]供電單元模塊:提供其他各模塊所需的工作電源。 b.控制機的軟件實現(xiàn)
圖8為該控制機的軟件原理框圖。主要分為3個步驟:程序定時掃描與初始化、接線狀態(tài)實時采集、數(shù)據(jù)實時上傳。
[0056]所述程序定時掃描結構與初始化步驟主要實現(xiàn)程序的定時周期掃描，便于實現(xiàn)多任務管理與精確的同步，這樣保證了數(shù)據(jù)采集、通訊的可靠性。
[0057]接線狀態(tài)實時采集步驟主要實現(xiàn)掃描式驅動接線端頭、采集接線端尾的全部導線的整個實時采集過程。
[0058]實時數(shù)據(jù)上傳步驟是按應用層通訊協(xié)議，將接線狀態(tài)實時采集功能模塊采集到的接線狀況轉換為上位機能識別的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給上位機。
[0059]c.控制機接線判斷方法
控制機接線判斷的具體方法和步驟如下:
步驟1:程序掃描結構初始化后，MCU模塊發(fā)出驅動控制信號，通過頭接線端驅動模塊產生邏輯低電平驅動某一根導線的線頭端，給識別的線頭端饋以低電平，而其他線頭端均饋以高電平；
步驟2:MCU模塊采用程序掃描的方式，掃描周期小于100ms，通過尾接線端采集輸入模塊，逐一查詢其他導線線尾端的電平狀態(tài)，若尾接線端采集輸入模塊對應的接線端尾端上測到的電平為低電平，說明該點與線頭連通，若測到的電平為高電平，說明該點與線頭斷開，MCU模塊將尾接線端采集輸入模塊接線端尾電平狀態(tài)全部采集一遍，這樣判斷出被驅動導線與其他導線的通斷連結關系；
步驟3:按此過程循環(huán)，頭接線端驅動模塊掃描式的快速進行驅動其余模擬導線的接線頭端，當全部線的頭端逐一被驅動完成后，MCU模塊就能實時地采集到全部導線的通斷狀況，得到全部導線之間的連接關系；
步驟4 =MCU模塊完成全部導線的通斷狀況的采集后按照通信協(xié)議通過RS232收發(fā)器模塊將導線通斷連接關系的結果上傳給上位機，上位機再根據(jù)標準的通斷關系與RS232收發(fā)器模塊送來的實際連結關系比較，進行接線關系對錯的判斷。至此，整個接線判斷過程結果。從采集到發(fā)送數(shù)據(jù)完成的整個周期，不大于100ms，實時采集了全部導線相互的連接關系O
[0060]4.上位機
所述上位機能夠用于設定電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)的參數(shù)，如變比(即額定一次電流/額定二次電流)、額定功率因數(shù)、額定負荷(含下限負荷)、額定頻率、準確度級別，并有顯示區(qū)區(qū)域顯示標準電路圖互感器接線圖。接線圖中顯示模擬接線部分的6個接線端子，當操作人員對端子進行連線后，會即使在顯示區(qū)域上顯示出來。
[0061]上位機的工作步驟為:
1.上位機加載標準電流互感器模擬頁面，操作人員設定好變比，額定功率因數(shù)、額定負載、額定頻率、準確度級別等參數(shù)。
[0062]2.顯示區(qū)區(qū)域用委托監(jiān)聽監(jiān)控控制機發(fā)送的數(shù)據(jù)，并用string的Split ()方法分解數(shù)據(jù)，通過分析數(shù)據(jù)用劃線的方式能智能化的及時實時顯示學員接的每一根線，
3.上位機根據(jù)標準的通斷關系與RS232收發(fā)器模塊送來的實際連結關系比較，進行接線關系對錯的判斷。接線正確的用黑色連線表示，接線錯誤的用紅色連線表示。
[0063]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明采用計算機實時仿真，最大限度模擬電流互感器模擬檢定的現(xiàn)場工作環(huán)境，提供了在設備外觀、功能完全仿真實物的標準電流互感器模擬器、被測電流互感器模擬器、升流器模擬器、互感器校驗儀模擬器、電流負載箱模擬器，整個系統(tǒng)的工作電壓和電流遠遠小于真實環(huán)境的電壓和電流、可以實現(xiàn)在安全工作電壓、電流下為學員提供電流互感器計量設備的培訓考試可靠的安全保障。
[0064]本發(fā)明的控制機完全滿足標準電流互感器檢定接線模擬系統(tǒng)或其他類似的仿真培訓系統(tǒng)的技術要求，能實現(xiàn)全電子化，實時地、準確地判斷模擬接線的通斷狀態(tài)，并及時地、不斷地將結果數(shù)據(jù)上傳給上位機作接線的對錯判斷等進一步處理。
[0065]上位機可以對各個模擬器的模擬接線接線端子進行試驗接線判斷，并在計算機上能將實際試驗接線情況顯示出來，最大限度的激發(fā)學員對現(xiàn)場工作的理解力和實際操作能力，迅速提高學員操作技能，具有較強的生產實際意義。
【權利要求】
1.一種電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，包含上位機、與上位機通信連接的控制機、調壓器、分別與控制機連接的標準電流互感器模擬器及被測電流互感器模擬器及升流器模擬器及互感器校驗儀模擬器及電流負載箱模擬器，其中 所述標準電流互感器模擬器用于模擬真實的標準電流互感器模擬器功能； 所述被測電流互感器模擬器用于模擬真實的被測電流互感器的功能； 所述電流負載箱模擬器用于用于模擬真實的電流負載箱模擬器； 所述互感器校驗儀模擬器用于模擬真實的互感器校驗儀的功能； 所述升流器模擬器用于模擬真實的升流器的功能； 調壓器通過隔離變壓器與互感器校驗儀模擬器電源部分連接； 控制機用于采集各個模擬器的接線情況信息，上傳給上位機，并執(zhí)行上位機發(fā)送的控制指令； 上位機用于對控制機發(fā)送控制指令信息、設定所述各個模擬器的參數(shù)、接收控制機上傳信息，并對各個模擬器的接線是否正確進行判斷、實時顯示各個模擬器的接線情況。
2.如權利要求1所述電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述標準電流互感器模擬器包括殼體、位于殼體內的電流互感器、若干位于殼體外的若干模擬接線端子，所述模擬接線端子包括三個一 次線輸入端子、三個二次線輸入端子。
3.如權利要求2所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述標準電流互感器模擬器實現(xiàn)的模擬變比為100/5AU000/5A。
4.如權利要求1所述電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述被測電流互感器模擬器包括殼體、位于殼體內的電流互感器、位于殼體外的若干模擬接線端子，所述模擬接線端子包括二個一次線輸入端子、二個二次線輸入端子。
5.如權利要求1所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述互感器校驗儀模擬器包括殼體、位于殼體內的電路板、位于殼體外面的模擬接線端子部分，所述模擬接線端子包括兩個工作電壓回路輸入端子、兩個工作電流回路輸入端子、兩個差壓輸入端子。
6.如權利要求1所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述電流負載箱模擬器包括殼體、位于殼體外面的6個模擬接線端子，所述6個模擬接線端子分別模擬2.5VA.3.75VA、5VA、10VA、15VA、20VA 的負載調節(jié)檔位。
7.如權利要求6所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述升流器模擬器包括殼體、位于殼體外面的5個模擬接線端子，所述5個模擬接線端子為兩個輸入端子、三個輸出端子；所述輸入端子標志分別為220V、土，輸出端子標志分別為0、5V/100A、5V/100A。
8.如權利要求1~7中任一項所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述控制機包括頭接線端驅動輸出模塊、尾接線端采集輸入模塊、極性與信號判別模塊、RS232收發(fā)器模塊、MCU模塊以及供電單元模塊；MCU模塊與頭接線端驅動輸出模塊、尾接線端采集輸入模塊、極性與信號判別模塊單向連接，與RS232收發(fā)器模塊雙向連接。其中， 頭接線端驅動輸出模塊用于接收MCU模塊發(fā)出的驅動控制信號，給待判斷的接線線頭施加低電平； 尾接線端采集輸入模塊用于實現(xiàn)對接線尾端信號掃描，逐一查詢除帶判斷接線意外的其他接線尾端的電平狀態(tài)；極性與信號判別模塊用于實現(xiàn)信號的放大，并實現(xiàn)信號的模數(shù)轉換； RS232收發(fā)器模塊用于將尾接線端采集輸入模塊的信號傳輸至上位機或者將上位機的控制指令信息傳輸至控制機； MCU模塊用于控制頭接線端驅動輸出模塊驅動待判斷接線端頭，并不斷掃描尾接線端采集輸入模塊的邏輯電平信號，判斷各個模擬接線端子之間接線的通斷關系； 供電單元模塊用于向其他各模塊供電。
9.如權利要求8所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述頭接線端驅動輸出模塊采用74HC374或8位鎖存器集成電路；所述頭接線端驅動輸出模塊采用74HC374或8位鎖存器集成電路；所述極性與信號判別模塊由跨導放大器與過零檢測電路組成；所述RS232收發(fā)器模塊用SP3232收發(fā)器；所述MCU模塊采用PQFP44封裝的MPC82G516A單片機芯片。
10.如權利要求1所述的電流互感器計量模擬檢定系統(tǒng)，其特征在于，上位機的標準電流互感器模擬頁面設置有接線情況顯示區(qū)域，所述接線情況顯示區(qū)區(qū)域用委托監(jiān)聽監(jiān)控控制機發(fā)送的數(shù)據(jù)，用String的Split ()方法分解數(shù)據(jù)，并與根據(jù)標準的通斷關系比較，實時顯示接的每一根線。`
【文檔編號】G01R35/02GK103777170SQ201410009682
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權日:2014年1月9日
【發(fā)明者】李剛, 龍東, 李偉堅, 卓浩澤, 龍偉杰, 陸超云, 黃宗啟, 郭小璇 申請人:廣西電網公司電力科學研究院