Pt负荷在线检测装置及检测方法

xiaoxiao2020-7-23  13

专利名称:Pt负荷在线检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及电信号测试技术领域,特别是一种PT负荷在线检测装置及检测方法。
技术背景随着中国电力走向市场,电能计量的准确性日益受到重视,而电压互感器(PT)的误差 是影响电能准确计量的一个重要因素。理论分析表明PT的误差跟其二次负荷成正比。传统 的互感器误差测试方法一般是在额定负载下对PT进行检测,不能真实反映在实际负荷运行情 况下的实际误差值。为了保证PT的准确运行,必须使PT的负载处于规定的额定上下限值范围 之内。由于PT二次电流很小,为实际负荷测试带来了一定的困难,另外,在测试中必须对系 统停电,且需借助于电流源、电压源、互感器校验仪等才能完成PT的二次实际负荷测试,实 验过程复杂、测试时间长。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种PT负荷在线检测装置及检测方法,该 检测装置及方法有利于快速、准确地对PT二次负荷进行在线测量。为实现上述之目的,本发明的技术方案是这种PT负荷在线检测装置,包括微电流取样 电路、电压取样电路、单片机系统和手持移动终端,所述微电流取样电路包括钳形互感器、 零磁通补偿电路、信号放大电路和AD模数转换电路,所述钳形互感器与电压互感器二次侧相 连接,以采集二次侧电流信号并进行相应的信号处理,所述电压取样电路包括钳形电压夹、 信号处理电路和AD模数转换电路,所述钳形电压夹与电压互感器二次侧相连接,以采集二次 侧电压信号并进行相应的信号处理;所述微电流取样电路、电压取样电路分别与单片机系统 相连接,以将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统,并接受单片机系统下传的 控制命令,所述单片机系统通过无线通讯方式与手持移动终端相连接。这种PT负荷在线检测方法,通过微电流取样电路、电压取样电路、单片机系统和手持移 动终端的配合工作进行PT负荷的在线检测,该方法包含如下步骤(1)通过微电流取样电路的钳形互感器采集电压互感器二次侧的电流信号,并进行相 应的信号处理、转换;通过电压取样电路的钳形电压夹采集电压互感器二次侧的电压信号,并进行相应的信号处理、转换;(2) 微电流取样电路和电压取样电路将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统;(3) 单片机系统根据接收到的电流、电压信号分析得到电压互感器二次侧的电压、电 流、相位和频率,并通过计算得到二次侧的有功功率、无功功率、视在功率和功率因素。(4) 单片机系统将PT二次负荷和全部电参量传输给手持移动终端,并在手持移动终端 上进行显示。本发明的显著特点是可完成PT二次负荷的在线测量,测试速度快、准确性高,为现场测 试带来了很大的方便。同时,采用蓝牙通讯方式与PDA进行数据交互,使用方便安全且测试 数据可以保存。本发明除了可测试PT二次负荷外,还可以测试全部电参量(电压、电流、相 位、频率、有功、无功,视在功率、功率因素等),因此又可以代替高精度钳形相位表和单 相电气参数测量仪使用。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。


图l是本发明实施例的原理框图。图2是本发明实施例的微电流取样电路的硬件原理框图。 图3是本发明实施例的电压取样电路的硬件原理框图。图4是本发明实施例的单片机系统进行PT电压、PT电流通道相位校准和电参量采集运算 的软件控制流程图。
具体实施方式
本发明的PT负荷在线检测装置如图1所示,包括微电流取样电路、电压取样电路、单片 机系统和手持移动终端。如图2、 3所示,所述微电流取样电路包括钳形互感器、零磁通补偿 电路、信号放大电路和AD模数转换电路,所述钳形互感器与电压互感器二次侧相连接,以采 集二次侧电流信号并进行相应的信号处理,所述电压取样电路包括钳形电压夹、信号处理电 路和AD模数转换电路,所述钳形电压夹与电压互感器二次侧相连接,以采集二次侧电压信号 并进行相应的信号处理。所述微电流取样电路、电压取样电路分别与单片机系统相连接,以 将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统,并接受单片机系统下传的控制命令, 其中电流量程的切换均在单片机控制下自动完成。所述单片机系统通过蓝牙通讯方式与手持 移动终端相连接并进行数据交互。该检测装置对应的PT负荷在线检测方法,通过微电流取样电路、电压取样电路、单片机 系统和手持移动终端的配合工作进行PT负荷的在线检测,该方法包含如下步骤(1) 通过微电流取样电路的钳形互感器采集电压互感器二次侧的电流信号,并进行相应的信号处理、转换;通过电压取样电路的钳形电压夹采集电压互感器二次侧的电压信号, 并进行相应的信号处理、转换;(2) 微电流取样电路和电压取样电路将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统;(3) 单片机系统根据接收到的电流、电压信号分析得到电压互感器二次侧的电压、电 流、相位和频率,并通过计算得到二次侧的有功功率、无功功率、视在功率和功率因素。(4) 单片机系统将PT二次负荷和全部电参量传输给手持移动终端,并在手持移动终端 上进行显示。为了精确检测PT负荷有功功率,采用单片机软件控制PT电压、PT电流通道相位校准、电 参量采集运算,软件控制程序框图如4所示。以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超 出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种PT负荷在线检测装置,其特征在于包括微电流取样电路、电压取样电路、单片机系统和手持移动终端,所述微电流取样电路包括钳形互感器、零磁通补偿电路、信号放大电路和AD模数转换电路,所述钳形互感器与电压互感器二次侧相连接,以采集二次侧电流信号并进行相应的信号处理,所述电压取样电路包括钳形电压互感器、信号处理电路和AD模数转换电路,所述钳形电压夹与电压互感器二次侧相连接,以采集二次侧电压信号并进行相应的信号处理;所述微电流取样电路、电压取样电路分别与单片机系统相连接,以将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统,所述单片机系统通过无线通讯方式与手持移动终端相连接。
2.根据权利要求1所述的PT负荷在线检测装置,其特征在于所述单 片机系统通过蓝牙通讯方式与手持移动终端相连接并进行数据交互。
3.一种PT负荷在线检测方法,其特征在于通过微电流取样电路、 电压取样电路、单片机系统和手持移动终端的配合工作进行PT负荷的在线检测,包含如下步 骤(1) 通过微电流取样电路的钳形互感器采集电压互感器二次侧的电流信号,并进行相 应的信号处理、转换;通过电压取样电路的钳形电压夹采集电压互感器二次侧的电压信号, 并进行相应的信号处理、转换;(2) 微电流取样电路和电压取样电路将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统;(3) 单片机系统根据接收到的电流、电压信号分析得到电压互感器二次侧的电压、电 流、相位和频率,并通过计算得到二次侧的有功功率、无功功率、视在功率和功率因素。(4) 单片机系统将PT二次负荷和全部电参量传输给手持移动终端,并在手持移动终端 上进行显示。
全文摘要
本发明涉及电信号测试技术领域,特别是一种PT负荷在线检测装置及检测方法,该检测装置包括用于采集PT二次侧电流和电压信号的微电流取样电路和电压取样电路、单片机系统和手持移动终端,微电流取样电路、电压取样电路分别与单片机系统相连接,单片机系统通过无线通讯方式与手持移动终端相连接。该检测方法包含如下步骤采集电压互感器二次侧的电流和电压信号,并进行相应的信号处理、转换;微电流取样电路和电压取样电路将采集并处理过的电流、电压信号传输给单片机系统;单片机系统通过分析和计算得到二次负荷和全部电参量,并传输给手持移动终端。该检测装置及方法有利于快速、准确地对PT二次负荷进行在线测量。
文档编号G01R35/00GK101609135SQ20091030366
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者王振铎, 郑立登 申请人:福建敏讯电气科技有限公司

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