一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，所述的校驗(yàn)裝置包括電壓源和數(shù)字信號(hào)讀取模塊；電壓源用于產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)為電壓模擬量作為校驗(yàn)用的基準(zhǔn)信號(hào)；電壓源與待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)相連；數(shù)字信號(hào)讀取模塊為與待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)連接的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)。該基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置易于實(shí)施，成本低，校準(zhǔn)精度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著(特)高壓直流輸電技術(shù)的推廣，零磁通電流互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越多。零磁通電流互感器所測(cè)量得到的數(shù)據(jù)作為(特)高壓直流輸電最重要的狀態(tài)量，直接參與高壓直流輸電控制與保護(hù)功能運(yùn)算，對(duì)(特)高壓直流輸電安全穩(wěn)定運(yùn)行影響重大。若開(kāi)展直流控制保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，更無(wú)法避開(kāi)對(duì)零磁通電流互感器所在測(cè)量通道進(jìn)行虛負(fù)荷校驗(yàn)。目前常用的零磁通電流互感器傳輸原理一般如附圖1所示，由二次繞組、電子模塊和測(cè)量模塊(板卡)組成，如ABB生產(chǎn)的DCCT3000。電子模塊與多個(gè)二次繞組連接，將所測(cè)量一次電流值轉(zhuǎn)換為小電壓模擬信號(hào)，通過(guò)電纜至測(cè)量模塊(板卡)。測(cè)量模塊(板卡)將小電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)直接送給相應(yīng)的控制、保護(hù)裝置。目前對(duì)零磁通電流互感器所在測(cè)量通道施加虛擬量的方法一般在一次側(cè)施加電流模擬量。但這方法需要拆接一次線路、使用能輸出大電流的功率源，耗時(shí)、耗力、安全風(fēng)險(xiǎn)大。更重要的一點(diǎn)是，受加量設(shè)備容量的限制，采用一次側(cè)施加模擬量的方法一般最大只能施加等同額定運(yùn)行電流大小的模擬量，不能完全滿足直流控制保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的需要(最大需5倍額定電流)。
[0003]現(xiàn)有的針對(duì)電流互感器的校驗(yàn)方法較多，但一般是針對(duì)交流的電子式電流互感器，如公開(kāi)號(hào)為CN 1 0 1 408597A的電流互感器帶電校驗(yàn)的方法，其申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710046987;再如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120439554.3的專(zhuān)利公開(kāi)的一種高壓電流互感器在線校驗(yàn)裝置;這些校驗(yàn)裝置和方法均無(wú)法應(yīng)用于零磁通電流互感器。
[0004]因此，有必要設(shè)計(jì)一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，該基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置及其方法易于實(shí)施，成本低，校準(zhǔn)精度高。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0007]—種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，包括電壓源、測(cè)量模塊(板卡)和數(shù)字信號(hào)讀取模塊；
[0008]電壓源用于產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，作為校驗(yàn)用的基準(zhǔn)信號(hào);該電壓信號(hào)為電壓模擬量；
[0009]電壓源與測(cè)量模塊(板卡)相連；
[0010]測(cè)量模塊(板卡)為待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的測(cè)量模塊(板卡)；
[0011]數(shù)字信號(hào)讀取模塊與測(cè)量模塊相連，用于讀取測(cè)量模塊(板卡)輸出的數(shù)字信號(hào)。
[0012]所述電壓源的輸出電壓的范圍是0-10V。
[0013]所述數(shù)字信號(hào)讀取模塊為電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)。優(yōu)選是采用現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)，這樣不必要另外增加投資，不必另外使用其他的電路或儀器設(shè)備來(lái)讀取數(shù)據(jù)，成本最低，也最方便。
[0014]所述電壓源準(zhǔn)確度(即精度)為0.01%，分辨率為0.lmV，調(diào)節(jié)細(xì)度為lmV。
[0015]本實(shí)用新型的核心構(gòu)思是在零磁通電流互感器二次側(cè)施加模擬量，具體包括以下步驟:(I)、電壓源選用可輸出小電壓信號(hào)的高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源，與待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)通過(guò)電纜連接；(2)、高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源輸出所需施加的電壓模擬量至測(cè)量模塊(板卡)；(3)、測(cè)量模塊(板卡)與就地現(xiàn)有直流控制保護(hù)系統(tǒng)連接；(4)、測(cè)量模塊(板卡)將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)送與之連接的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)使用。(5)、通過(guò)電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)采集測(cè)量數(shù)據(jù)，分析比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零磁通電流互感器的校驗(yàn)。
[0016]有益效果:
[0017]本實(shí)用新型的基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，其核心是在零磁通電流互感器二次側(cè)施加模擬量，可完全滿足直流控制保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的需要。
[0018]本實(shí)用新型具有以下突出的特點(diǎn):
[0019](I)、接線簡(jiǎn)單。無(wú)需對(duì)一次線路進(jìn)行拆裝，只需在控制或保護(hù)室內(nèi)零磁通電流互感器電子模塊輸出回路端子排上內(nèi)部接線解開(kāi)，接入試驗(yàn)線即可，反之，則恢復(fù)。
[0020](2)、設(shè)備獲取方便。所選用的可輸出小電壓信號(hào)的高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源為市場(chǎng)成熟設(shè)備，獲取方便。
[0021](3)、可施加量大。對(duì)于各種零磁通電流互感器，5倍額定電流對(duì)應(yīng)的二次側(cè)電流量不超過(guò)10V。高精度標(biāo)準(zhǔn)源可完全滿足需求，即施加等同于5倍一次額定電流的模擬量。
[0022](4)、安全風(fēng)險(xiǎn)小。整個(gè)加量實(shí)施過(guò)程可在待校驗(yàn)的零磁通電流互感器電子模塊所在控制或保護(hù)室內(nèi)完成，且過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)危及人身、設(shè)備安全的大電流、大電壓的情況。
[0023](5)當(dāng)采用現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)作為數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)讀取模塊時(shí)，能直接在顯示界面獲取讀數(shù)，成本最低，也最方便。這也是本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為零磁通電流互感器原理框圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例實(shí)施圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0027]實(shí)施例1:
[0028]如圖2，一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，包括電壓源、測(cè)量模塊(板卡)和數(shù)字信號(hào)讀取模塊;測(cè)量模塊(板卡)為待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的測(cè)量模塊(板卡)；電壓源用于產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)為電壓模擬量作為校驗(yàn)用的基準(zhǔn)信號(hào)；電壓源與測(cè)量模塊(板卡)相連；數(shù)字信號(hào)讀取模塊為用于讀取測(cè)量模塊(板卡)輸出的數(shù)字信號(hào)。
[0029]電壓源的輸出電壓的范圍是0-10V。
[0030]數(shù)字信號(hào)讀取模塊為電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)。即優(yōu)選是采用現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)，這樣不必要另外增加投資，不必另外使用其他的電路或儀器設(shè)備來(lái)讀取數(shù)據(jù)，成本最低，也最方便。
[0031 ]用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的電壓源準(zhǔn)確度(即精度)為0.01 %，分辨率為0.1mV，調(diào)節(jié)細(xì)度為 ImV ο
[0032]一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)方法，采用前述的基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，通過(guò)電壓源模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器電子模塊，從而對(duì)待校驗(yàn)的零磁通電流互感器實(shí)施校驗(yàn)。
[0033]用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的電壓源準(zhǔn)確度(即精度)為0.01%，分辨率為0.1mV，調(diào)節(jié)細(xì)度為 ImV ο
[0034]設(shè)一次線路額定電流為I，對(duì)應(yīng)待測(cè)零磁通電流互感器的電子模塊輸出電壓為U;
[0035]所述的校驗(yàn)過(guò)程為:
[0036]設(shè)定電壓源的輸出電壓值為u= K*U;*表示相乘，K為系數(shù)，根據(jù)直流控制保護(hù)校驗(yàn)的需求，可以O(shè)到5之間的數(shù)；
[0037]將電壓源的輸出電壓加載在測(cè)量模塊(板卡)，模擬一次線路電流K*I，同時(shí)從數(shù)字信號(hào)讀取模塊獲取零磁通電流互感器測(cè)量量i;選取不同的K，將i與Κ*Ι作比較并計(jì)算誤差，若誤差小于預(yù)設(shè)閥值，則驗(yàn)證通過(guò)，否則驗(yàn)證不通過(guò)。
[0038]K取值可為0.2到5之間的任一數(shù)，預(yù)設(shè)閥值可為I的0.2%到10%。具體取值需根據(jù)電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)的需求和零磁通電流互感器設(shè)計(jì)精度水平確定。
[0039]本實(shí)用新型的實(shí)施步驟為如下:
[0040](1)、選用可輸出小電壓信號(hào)的高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源，與待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)通過(guò)電纜連接；
[0041 ] (2)、高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源輸出所需施加的電壓模擬量至測(cè)量模塊(板卡)；
[0042](3)、測(cè)量模塊(板卡)與就地現(xiàn)有直流控制保護(hù)系統(tǒng)連接；
[0043](4)、測(cè)量模塊(板卡)將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)送與之連接的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)使用。
[0044](5)、通過(guò)電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)采集測(cè)量數(shù)據(jù)，分析比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零磁通電流互感器的校驗(yàn)。
[0045]一個(gè)具體的校驗(yàn)實(shí)例如下:
[0046]對(duì)某換流站直流極母線零磁通電流互感器(ABB DCCT3000型)開(kāi)展校驗(yàn)工作。該換流站額定直流電流為3000A，對(duì)應(yīng)零磁通電流互感器的電子模塊輸出的電壓信號(hào)(即額定檢測(cè)電壓U)為1.66V。根據(jù)該站直流控制保護(hù)系統(tǒng)需求和零磁通電流互感器設(shè)計(jì)精度，該零磁通電流互感器在0.2到I倍一次額定電流條件下，精度要求不大于0.2% ;在大于I倍到5倍一次額定電流條件下，精度要求不大于10%。
[0047]具體實(shí)施步驟為如下:
[0048](I)、選用輸出電壓范圍為0-10V，準(zhǔn)確度為0.01%,分辨率為0.lmV，調(diào)節(jié)細(xì)度為ImV的電壓源，與待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)通過(guò)電纜連接；
[0049](2)、電壓源輸出值1.66V，即I倍額定檢測(cè)電壓U，對(duì)應(yīng)模擬一次電流值為3000A ；
[0050](3)、待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)輸出數(shù)字信號(hào)3003.3A。
[0051](4)、調(diào)整電壓源輸出至8.3V，S卩5倍額定檢測(cè)電壓U，對(duì)應(yīng)模擬一次電流值為15000A；
[0052](5)、待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)輸出數(shù)字信號(hào)15043.5A。
[0053](6)、根據(jù)精度要求，設(shè)定校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):I倍額定電流的條件下，預(yù)設(shè)閥值為0.2%，SP檢測(cè)值的誤差不超過(guò)額定電流值的0.2% (3000A*0.2%=6A)； 5倍額定電流的條件下，預(yù)設(shè)閥值為1 %，S卩檢測(cè)值的誤差不超過(guò)額定電流值的1 % (3000A*10 % = 300A)。
[0054]結(jié)論:由于I倍額定電流時(shí)，誤差為3003.3-3000 = 3.3A，小于6A;5倍額定電流時(shí)，誤差為15043.5-15000 = 43.5A，小于300A，因此，驗(yàn)證通過(guò)，說(shuō)明該零磁通電流互感器工作正常，精度符合要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，其特征在于，包括電壓源、測(cè)量模塊和數(shù)字信號(hào)讀取模塊； 電壓源用于產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，作為校驗(yàn)用的基準(zhǔn)信號(hào);該電壓信號(hào)為電壓模擬量； 電壓源與測(cè)量模塊相連； 測(cè)量模塊為待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的測(cè)量模塊； 數(shù)字信號(hào)讀取模塊與測(cè)量模塊相連，用于讀取測(cè)量模塊輸出的數(shù)字信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電壓源的輸出電壓的范圍是0-10V。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)讀取模塊為電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于二次側(cè)施加模擬量的零磁通電流互感器校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電壓源準(zhǔn)確度為0.01%,分辨率為0.1mV，調(diào)節(jié)細(xì)度為lmV。
【文檔編號(hào)】G01R35/02GK205562781SQ201620194475
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】吳晉波, 劉海峰, 李振文, 洪權(quán), 蔡昱華, 李大公, 李理, 郭思源, 李輝
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院