本實用新型涉及一種電路檢測裝置，尤其涉及一種在發(fā)電廠及變電站新建或檢修后、電流互感器投運前二次回路狀態(tài)檢查及分析，同時又做便攜式單相工頻交流電壓、電壓信號源使用，有助于現(xiàn)場工作人員提高工作效率的便攜式電流互感器二次回路分析儀。
背景技術(shù)：
電流互感器（CT）作為電力系統(tǒng)中最常見的設(shè)備之一，其運行狀態(tài)直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，CT二次回路及負(fù)載主要分為保護、測（計）量兩類，其二次回路在運行過程中嚴(yán)禁開路，否測將危及人身及設(shè)備安全。由此，CT回路投運前正確性、完整性、合理性檢查就顯得尤為重要。
第一、正確性檢查， CT回路的正確性檢查普遍采用查線方法，由于CT二次回路阻抗很小，對于CT本體至端子箱部分，需將CT本體處二次回路解開后才能進行相關(guān)回路核查工作，往往由于CT安裝位置較高或周圍環(huán)境較差，給現(xiàn)場工作人員帶來潛在危險，造成現(xiàn)場工作效率低下，而且在回路核查完成后接線恢復(fù)時容易出錯；對于端子箱至負(fù)載部分，需將相關(guān)二次電流端子連接片斷開后進行回路核查。
第二、完整性檢查，CT投運前需對二次回路的完整性進行檢查，防止CT開路，目前大多數(shù)采用萬用表電阻檔測量，此方法只能給CT回路定性分析為開路或不開路，無法有效發(fā)現(xiàn)CT回路有無短路時或接觸不良等隱患。
第三、現(xiàn)場對二次設(shè)備進行檢修或測試時，常用的信號源為繼電保護測試儀，雖然功能強大，但對于簡單信號源（如單相電壓或電流），其顯得笨重不便攜帶。
綜上所述，目前在電力系統(tǒng)中對CT二次回路檢查采用的方法，較為原始，繁瑣，要求經(jīng)驗豐富，而出錯率較高。因此，結(jié)合目前的研究現(xiàn)狀，研究出便攜式CT回路分析儀，方便對CT回路狀態(tài)檢查及評估，減少人為經(jīng)驗判斷，降低錯誤率，進一步減少非技術(shù)性工作量，提高工作效率等具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型為解決現(xiàn)有的電流互感器二次回路檢查時所具有的方法原始、繁瑣，使用效率低，無法有效發(fā)現(xiàn)CT回路有無短路時或接觸不良等隱患，對于簡單信號源（如單相電壓或電流），其顯得笨重不便攜帶，要求使用者經(jīng)驗豐富，而出錯率較高的問題，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，體積小，操作簡便，方便對CT回路狀態(tài)檢查及評估，減少人為經(jīng)驗判斷，降低錯誤率，能進一步減少非技術(shù)性工作量，使用效率高的便攜式電流互感器二次回路分析儀。
本實用新型采用的技術(shù)方案是：
一種便攜式電流互感器二次回路分析儀，包括單片機模塊，所述單片機模塊通過電纜連接有液晶顯示模塊、輸入組件、正弦波生成模塊、輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及輸入電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述正弦波生成模塊通過電纜連接有前級放大電路，前級放大電路的輸出端通過電纜連接有可調(diào)電位器，可調(diào)電位器的另一端連接有功率放大模塊，所述功率放大模塊的輸出端通過電纜連接有輸出電流采樣電阻R101,所述功率放大模塊與輸出電流采樣電阻R101的1腳連接，所述輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的接入端通過電纜與輸出電流采樣電阻R101的1腳連接，輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的接地端接地，所述輸出電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的兩路接入端分別通過電纜與輸出電流采樣電阻R101的1腳和2腳連接；
所述輸出電流采樣電阻R101的2腳連接有三位選擇開關(guān)，輸出電流采樣電阻R101的2腳與三位選擇開關(guān)的總路連接，三位選擇開關(guān)的三路支路中的第一支路連接有轉(zhuǎn)換比為10:1的變流器，三位選擇開關(guān)的第一支路與變流器的輸入繞組的一端連接，變流器的輸入繞組的另一端接地，所述變流器的輸入繞組的兩端與變流器的輸入繞組并聯(lián)連接有電阻R102；變流器的輸出繞組的一端串接高精度電流表后作為電流源輸出端子，變流器的輸出繞組的另一端作為輸出公共端；
所述三位選擇開關(guān)的三路支路中的第二支路連接有轉(zhuǎn)換比為1:1的隔離變壓器，三位選擇開關(guān)的第二支路與隔離變壓器的輸入繞組的一端連接，隔離變壓器的輸入繞組的另一端接地，所述隔離變壓器的輸入繞組的兩端與隔離變壓器的輸入繞組并聯(lián)連接有電阻R103；隔離變壓器的輸出繞組的一端作為正常測試輸出端子，隔離變壓器的輸出繞組的另一端作為輸出公共端；
所述三位選擇開關(guān)的三路支路中的第三支路連接有轉(zhuǎn)換比為1:10的變壓器，三位選擇開關(guān)的第三支路與變壓器的輸入繞組的一端連接，變壓器的輸入繞組的另一端接地，所述變壓器的輸入繞組的兩端與變壓器的輸入繞組并聯(lián)連接有電阻R104；變壓器的輸出繞組的一端作為電壓源輸出端子，變壓器的輸出繞組的另一端作為輸出公共端，所述變壓器的輸出繞組的兩端還連接有一個高精度電壓表。
進一步的，所述輸出電流采樣電阻R101與三位選擇開關(guān)之間設(shè)置有二位選擇開關(guān)，所述二位選擇開關(guān)中的一路支路的兩端分別與電流采樣電阻R101的2腳和三位選擇開關(guān)的總路連接，所述二位選擇開關(guān)中的另一路支路的一端連接有供電組件，另一端作為直流源輸出端子；所述直流源輸出端子與地線之間設(shè)置有尖峰脈沖保護電路。
進一步的，所述供電組件包括一組三節(jié)18650鋰電池，所述供電組件與二位選擇開關(guān)之間設(shè)置有電源開關(guān)。
進一步的，所述供電組件還包括與三節(jié)18650電池連接的充電管理板，所述充電管理板上設(shè)置有充電管理電路。
進一步的，所述尖峰脈沖保護電路包括設(shè)置并聯(lián)設(shè)置在直流源輸出端子與地線之間的二極管D201和電容C301，所述二極管D201與地線之間設(shè)置有電阻R105，所述二極管D201的1腳與直流源輸出端子連接，二極管D201的2腳與電阻R105的1腳連接，電阻R105的2腳與地線連接。
進一步的，所述單片機模塊為AT89S51單片機，所述液晶顯示模塊為LCD1604液晶顯示模塊，所述輸入組件為4×4鍵盤。
進一步的，所述正弦波生成模塊為ML2035單片正弦信號發(fā)生器；所述功率放大模塊為TDA2822功率放大電路。
進一步的，所述輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為ADS1110串行A/D轉(zhuǎn)換器；所述輸出電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為ADS1110串行A/D轉(zhuǎn)換器。
本實用新型的有益效果在于：
本實用新型提供的便攜式電流互感器二次回路分析儀，利用AT89C51單片機與ML2035緊密結(jié)合，并通過后級放大電路，提高裝置的正弦波輸出幅度，根據(jù)測試需求靈活選擇相應(yīng)輸出模式，能夠準(zhǔn)確、方便地對CT本體二次繞組準(zhǔn)確級進行辨識，防止現(xiàn)場交叉混用，有利于排除電力設(shè)備運行隱患；對CT二次回路狀態(tài)進行評估，及時發(fā)現(xiàn)回路存在的開路、短路、接觸不良等隱患；又可作為便攜式單相電壓或電流工頻信號源，極大的方便了現(xiàn)場調(diào)試、檢修等測試工作，能夠很大程度上提高工作效率。方便對CT回路狀態(tài)檢查及評估，減少人為經(jīng)驗判斷，降低錯誤率，提高工作效率等具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
總之，本實用新型提供的便攜式電流互感器二次回路分析儀具有結(jié)構(gòu)簡單、合理，體積小，操作簡便，方便對CT回路狀態(tài)檢查及評估，減少人為經(jīng)驗判斷，降低錯誤率，能進一步減少非技術(shù)性工作量，使用效率高的優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本實用新型提供的便攜式電流互感器二次回路分析儀的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中： 1、單片機模塊；2、液晶顯示模塊；3、輸入組件； 4、正弦波生成模塊；5、輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；6、輸出電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；7、前級放大電路；8、可調(diào)電位器；9、功率放大模塊；10、變流器；11、高精度電流表；12、隔離變壓器；13、變壓器；14、高精度電壓表；15、供電組件；16、尖峰脈沖保護電路。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種便攜式電流互感器二次回路分析儀。
下面結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容作進一步說明，一種便攜式電流互感器二次回路分析儀，如圖1所示，包括由AT89S51單片機為核心的單片機模塊1，單片機模塊1通過電纜連接有LCD1604液晶顯示模塊2、為4×4鍵盤的輸入組件3、為ML2035單片正弦信號發(fā)生器的正弦波生成模塊4、以及均為ADS1110串行A/D轉(zhuǎn)換器的輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5和輸入電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，正弦波生成模塊4通過電纜連接有前級放大電路7，前級放大電路7的輸出端通過電纜連接有可調(diào)電位器8，可調(diào)電位器8的另一端連接有功率放大模塊9，該功率放大模塊9為TDA2822功率放大電路，功率放大模塊9的輸出端通過電纜連接有輸出電流采樣電阻R101,功率放大模塊9與輸出電流采樣電阻R101的1腳連接，輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5的接入端通過電纜與輸出電流采樣電阻R101的1腳連接，輸出電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5的接地端接地，輸出電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6的兩路接入端分別通過電纜與輸出電流采樣電阻R101的1腳和2腳連接；
輸出電流采樣電阻R101的2腳連接有三位選擇開關(guān)，輸出電流采樣電阻R101的2腳與三位選擇開關(guān)的總路連接，三位選擇開關(guān)的三路支路中的第一支路連接有轉(zhuǎn)換比為10:1的變流器10，三位選擇開關(guān)的第一支路與變流器10的輸入繞組的一端連接，變流器10的輸入繞組的另一端接地，變流器10的輸入繞組的兩端與變流器10的輸入繞組并聯(lián)連接有電阻R102；變流器10的輸出繞組的一端串接高精度電流表11后作為電流源輸出端子，變流器10的輸出繞組的另一端作為輸出公共端；
三位選擇開關(guān)的三路支路中的第二支路連接有轉(zhuǎn)換比為1:1的隔離變壓器12，三位選擇開關(guān)的第二支路與隔離變壓器12的輸入繞組的一端連接，隔離變壓器12的輸入繞組的另一端接地，隔離變壓器12的輸入繞組的兩端與隔離變壓器12的輸入繞組并聯(lián)連接有電阻R103；隔離變壓器12的輸出繞組的一端作為正常測試輸出端子，隔離變壓器12的輸出繞組的另一端作為輸出公共端；
三位選擇開關(guān)的三路支路中的第三支路連接有轉(zhuǎn)換比為1:10的變壓器13，三位選擇開關(guān)的第三支路與變壓器13的輸入繞組的一端連接，變壓器13的輸入繞組的另一端接地，變壓器13的輸入繞組的兩端與變壓器13的輸入繞組并聯(lián)連接有電阻R104；變壓器13的輸出繞組的一端作為電壓源輸出端子，變壓器13的輸出繞組的另一端作為輸出公共端，所述變壓器13的輸出繞組的兩端還連接有一個高精度電壓表14。
在輸出電流采樣電阻R101與三位選擇開關(guān)之間設(shè)置有二位選擇開關(guān)，該二位選擇開關(guān)中的一路支路的兩端分別與電流采樣電阻R101的2腳和三位選擇開關(guān)的總路連接，二位選擇開關(guān)中的另一路支路的一端連接有供電組件15，另一端作為直流源輸出端子；所述直流源輸出端子與地線之間設(shè)置有尖峰脈沖保護電路16。
上述供電組件15包括一組三節(jié)18650鋰電池，所述供電組件15與二位選擇開關(guān)之間設(shè)置有電源開關(guān)，供電組件15還包括與三節(jié)18650電池連接的充電管理板，充電管理板上設(shè)置有充電管理電路。
上述尖峰脈沖保護電路16包括設(shè)置并聯(lián)設(shè)置在直流源輸出端子與地線之間的二極管D201和電容C301，所述二極管D201與地線之間設(shè)置有電阻R105，所述二極管D201的1腳與直流源輸出端子連接，二極管D201的2腳與電阻R105的1腳連接，電阻R105的2腳與地線連接。
本實用新型提供的便攜式電流互感器二次回路分析儀，設(shè)有四種模式：①正常測試模式：測試對象為CT二次負(fù)載回路、CT二次繞組及自定義對象。裝置依據(jù)不同測試對象自動（或手動）調(diào)整輸出電流幅值及頻率，測量并計算所測對象在不同頻率下所呈現(xiàn)的感抗特征，通過測試數(shù)據(jù)的分析，以判斷所測對象的正確性、完整性、合理性。②電流源模式：當(dāng)處于此模式下裝置自動調(diào)整輸出頻率50Hz正弦波，經(jīng)過10:1變流器10后以恒流源方式作為現(xiàn)場簡易電流信號測試源使用，由調(diào)整TDA2800輸入電位器，可保證輸出電流連續(xù)可調(diào)，其輸出電流最大可達10A。③電壓源模式：當(dāng)處于此模式下裝置自動調(diào)整輸出頻率50Hz正弦波，經(jīng)過1:10變壓器13后以恒壓源方式作為現(xiàn)場簡易電壓信號測試源使用，由調(diào)整TDA2800輸入測電位器，可保證輸出電壓連續(xù)可調(diào)，其輸出電壓最大可達100V。④直流源模式：當(dāng)處于此模式下裝置輸出3.7V直流電壓，此電壓不可調(diào)，需配合相應(yīng)燈珠使用導(dǎo)通法對導(dǎo)線的正確性進行測試。
具體使用時，CT不同準(zhǔn)確級二次繞組的辨識，用于對保護級、測量級、計量級二次繞組的辨識，防止二次繞組交叉混用。本裝置通過對二次繞組不同頻率下所呈現(xiàn)的阻抗進行掃描計算，將不同頻率下的阻抗結(jié)果由液晶屏顯示，通過人工數(shù)據(jù)記錄，對同一CT的不同二次繞組測試的結(jié)果進行比對，以確定相應(yīng)準(zhǔn)確級與設(shè)備銘牌一致，及與所接入二次負(fù)載是否對應(yīng)。
做CT二次負(fù)載回路狀態(tài)評估時，由于在工頻狀態(tài)下，CT二次負(fù)載側(cè)回路功率因數(shù)接近1，裝置將計算二次回路在高頻率下（10kHz、15kHz、20kHz）的阻抗值，并以復(fù)數(shù)形式由液晶屏顯示，通過人工數(shù)據(jù)記錄，對同一負(fù)載三相及同性質(zhì)負(fù)載測試結(jié)果進行比對，可以有效發(fā)現(xiàn)CT二次回路是否存在開路、短路、接觸不良等異?，F(xiàn)象。
作為便攜式簡易工頻電壓、電流信號源，當(dāng)輸出模式處于電壓或電流輸出模式時，裝置自動調(diào)整輸出頻率為50Hz，然后手動調(diào)整電壓輸出幅值（0～99.9V）或電流輸出幅值（0～9.99A），以滿足所測試設(shè)備要求。
根據(jù)上述具體實施方式可見，本實用新型提供的便攜式電流互感器二次回路分析儀具有結(jié)構(gòu)簡單、合理，體積小，操作簡便，方便對CT回路狀態(tài)檢查及評估，減少人為經(jīng)驗判斷，降低錯誤率，能進一步減少非技術(shù)性工作量，使用效率高的優(yōu)點。