6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及電力系統(tǒng)領域，具體設及一種高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置。
【背景技術】
[000引電流、電壓在自然界中十分普遍，人類在對電現(xiàn)象本質(zhì)的探索中積累了測量電流、 電壓的豐富經(jīng)驗，特別是近幾十年W來，半導體器件和計算機技術突飛猛進，電流、電壓等 電參數(shù)的測量在現(xiàn)代工業(yè)中變得十分普遍同時非常重要。對于不同領域、不同用途、不同幅 值、不同頻率的電流、電壓測量，所采用的檢測方法和測量手段是截然不同的。
[0003] 目前市場上600VW下低壓電參數(shù)測試技術已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)品已經(jīng)很多。但直接 測量6kV/10kV高壓線路的裝置非常少，目前能夠查到的，只有力創(chuàng)科技和科爾電氣有該一 類的產(chǎn)品。根據(jù)實地考察可知，相關產(chǎn)品在操作安全性、大測量范圍的精度、抗干擾性和便 攜性等方面均不能滿足項目要求。具體體現(xiàn)在如下幾方面；1.沒有自動量程切換保證變負 荷時的測量精度。2.數(shù)據(jù)傳輸方式存在問題3.傳感器設計無法保證測量精度4.常用算法 難W保證諧波功率計量的準確性。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是為了解決上述問題，提供一種6/lOkV高壓用電節(jié)點測試與 診斷裝置，該裝置可W在變負荷情況下自動切換量程W保證測量精度、采用先進的算法保 證各次諧波電參數(shù)測量的準確性，為變壓器能效與損耗值的測試奠定堅實的基礎。
[0005] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案；包括電壓傳感器、電流傳 感器、電壓信號調(diào)理電路、電壓信號相位補償電路、電流信號調(diào)理電路、電流信號相位補償 電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信息數(shù)據(jù)處理模塊、網(wǎng)絡傳輸接口模塊、上位機模塊和電源模塊；所述 電源模塊與其他各部分相連，為其他各部分供電；電壓傳感器連接電壓信號相位補償電路， 電壓信號相位補償電路連接電壓信號調(diào)理電路，電壓信號調(diào)理電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn) 換器連接信號處理器，信號處理器通過網(wǎng)絡傳輸接口模塊連接上位機模塊；電流傳感器連 接電流信號相位補償電路，電流信號相位補償電路連接電流信號調(diào)理電路，電流信號調(diào)理 電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接信號處理器，信號處理器通過網(wǎng)絡傳輸接口模塊連接 上位機模塊。
[0006] 其中，電壓傳感器用于采集電壓信號；電流傳感器用于采集電流信號，電流變化率 ^電壓信號調(diào)理電路用于將采集到的電壓信號調(diào)整到能適用于信號處理器的0~3V;電 ， 壓信號相位補償電路用于補償采集到的電壓信號的相位誤差；電流信號調(diào)理電路用于將 采集到的電流信號調(diào)整到能適用于信號處理器的0~3V;用于實現(xiàn)量程的切換；電流信號 相位補償電路用于補償采集到的電流信號的相位誤差；A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將模擬信號轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號；信息數(shù)據(jù)處理模塊用于處理信號W得到電壓電流的有效值、功率和自動調(diào)整 量程；網(wǎng)絡傳輸接口模塊用于實現(xiàn)硬件TCP/IP協(xié)議的解析；上位機模塊用于實現(xiàn)對信號處 理器的控制操作；顯示信號處理器的運算結(jié)果。
[0007] 優(yōu)選地，所述電流傳感器的探頭為PCB式組合型羅氏線圈。
[000引優(yōu)選地，所述電壓傳感器探頭為改進型有源差分探頭。
[0009] 優(yōu)選地，所述信息數(shù)據(jù)處理模塊采用TMS32CF28335型DSP處理器。
[0010] 優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡傳輸接口模塊采用HS-NM5200F網(wǎng)絡接口模塊。
[0011] 本實用新型的高壓用電節(jié)點測試裝置能夠?qū)崿F(xiàn)有效值存儲，諧波分析，損耗計算、 常規(guī)故障診斷等功能，可W在變負荷情況下自動切換量程W保證測量精度、采用先進的算 法保證各次諧波電參數(shù)測量的準確性，為變壓器能效與損耗值的測試奠定堅實的基礎，為 變壓器的優(yōu)化選型和中石化變壓器能耗監(jiān)測及治理工作的開展提供保障；并將在6kV升 lOkV線路改造中發(fā)揮重要的節(jié)能監(jiān)測和效果評價作用。此外，還將在油田企業(yè)高壓注水電 機、中下游企業(yè)高壓離屯、累機組效率測試、評價及能耗診斷方面發(fā)揮重要作用。該技術的普 及和推廣應用前景廣泛，實用性強，將會在高壓電能監(jiān)測和故障診斷中發(fā)揮巨大作用。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 如圖1所示為本實用新型的模塊示意圖，一種6/lOkV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝 置，包括電壓傳感器、電流傳感器、電壓信號調(diào)理電路、電壓信號相位補償電路、電流信號調(diào) 理電路、電流信號相位補償電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信息數(shù)據(jù)處理模塊、網(wǎng)絡傳輸接口模塊、上 位機模塊和電源模塊；所述電源模塊與其他各部分相連，為其他各部分供電；電壓傳感器 連接電壓信號相位補償電路，電壓信號相位補償電路連接電壓信號調(diào)理電路，電壓信號調(diào) 理電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接信號處理器，信號處理器通過網(wǎng)絡傳輸接口模塊連 接上位機模塊；電流傳感器連接電流信號相位補償電路，電流信號相位補償電路連接電流 信號調(diào)理電路，電流信號調(diào)理電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接信號處理器，信號處理 器通過網(wǎng)絡傳輸接口模塊連接上位機模塊；其中，
[0014] 電壓傳感器用于采集電壓信號，通過將電壓傳感器掛到高壓輸電線路上，通過電 阻分壓原理可W測得電壓。
[0015] 電流傳感器用于采集電流信號，電流變化率"I通過將電流傳感器夾到高壓輸電 線路上，通過電磁感應原理可W測得電流變化率
[0016] 電壓信號調(diào)理電路用于將采集到的電壓信號調(diào)整到能適用于信號處理器的0~ 3V。
[0017] 電壓信號相位補償電路用于補償采集到的電壓信號的相位誤差。
[0018] 電流信號調(diào)理電路用于將采集到的電流信號調(diào)整到能適用于信號處理器的0~ 3V;用于實現(xiàn)量程的切換。
[0019] 電流信號相位補償電路用于補償采集到的電流信號的相位誤差。
[0020] A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0021] 信息數(shù)據(jù)處理模塊用于處理信號W得到電壓電流的有效值、功率和自動調(diào)整量 程，通過FFT算法和ANF算法計算所測電壓電流的有效值，功率，W及自動調(diào)整量程。
[0022] 網(wǎng)絡傳輸接口模塊用于實現(xiàn)硬件TCP/IP協(xié)議的解析。
[0023] 上位機模塊用于實現(xiàn)對信號處理器的控制操作；顯示信號處理器的運算結(jié)果。主 要實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)處理模塊的啟動停止等控制操作。
[0024] 所述電流傳感器的探頭為PCB式組合型羅氏線圈。
[0025] 所述電壓傳感器探頭為改進型有源差分探頭。
[0026] 所述信息數(shù)據(jù)處理模塊采用TMS32CF28335型DSP處理器。
[0027] 所述網(wǎng)絡傳輸接口模塊采用服-NM5200F網(wǎng)絡接口模塊。
【主權項】
1. 6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置，其特征在于：包括電壓傳感器、電流傳感器、 電壓信號調(diào)理電路、電壓信號相位補償電路、電流信號調(diào)理電路、電流信號相位補償電路、 A/D轉(zhuǎn)換模塊、信息數(shù)據(jù)處理模塊、網(wǎng)絡傳輸接口模塊、上位機模塊和電源模塊；所述電源 模塊與其他各部分相連，為其他各部分供電；電壓傳感器連接電壓信號相位補償電路，電壓 信號相位補償電路連接電壓信號調(diào)理電路，電壓信號調(diào)理電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器 連接信息數(shù)據(jù)處理模塊，信息數(shù)據(jù)處理模塊通過網(wǎng)絡傳輸接口模塊連接上位機模塊；電流 傳感器連接電流信號相位補償電路，電流信號相位補償電路連接電流信號調(diào)理電路，電流 信號調(diào)理電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接信息數(shù)據(jù)處理模塊，信息數(shù)據(jù)處理模塊通過 網(wǎng)絡傳輸接口模塊連接上位機模塊；其中， 電壓傳感器用于采集電壓信號； 電流傳感器用于采集電流信號，電流變化率
電壓信號調(diào)理電路用于將采集到的電壓信號調(diào)整到能適用于信息數(shù)據(jù)處理模塊的 O ~3V ; 電壓信號相位補償電路用于補償采集到的電壓信號的相位誤差； 電流信號調(diào)理電路用于將采集到的電流信號調(diào)整到能適用于信息數(shù)據(jù)處理模塊的 〇~3V ;用于實現(xiàn)量程的切換； 電流信號相位補償電路用于補償采集到的電流信號的相位誤差； A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 信息數(shù)據(jù)處理模塊用于處理信號以得到電壓電流的有效值、功率和自動調(diào)整量程； 網(wǎng)絡傳輸接口模塊用于實現(xiàn)硬件TCP/IP協(xié)議的解析； 上位機模塊用于實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)處理模塊的控制操作；顯示信息數(shù)據(jù)處理模塊的運算 結(jié)果。
2. 根據(jù)權利要求1所述的6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置，其特征在于：所述電 流傳感器的探頭為PCB式組合型羅氏線圈。
3. 根據(jù)權利要求1所述的6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置，其特征在于：所述電 壓傳感器探頭為改進型有源差分探頭。
4. 根據(jù)權利要求1所述的6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置，其特征在于：所述信 息數(shù)據(jù)處理模塊采用TMS320F28335型DSP處理器。
5. 根據(jù)權利要求1所述的6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置，其特征在于：所述網(wǎng) 絡傳輸接口模塊采用HS-NM5200F網(wǎng)絡接口模塊。
【專利摘要】本實用新型涉及電力系統(tǒng)領域，具體涉及一種高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置。一種6/10kV高壓用電節(jié)點測試與診斷裝置，包括電壓傳感器、電流傳感器、電壓信號調(diào)理電路、電壓信號相位補償電路、電流信號調(diào)理電路、電流信號相位補償電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信息數(shù)據(jù)處理模塊、網(wǎng)絡傳輸接口模塊、上位機模塊和電源模塊。本實用新型的高壓用電節(jié)點測試裝置能夠?qū)崿F(xiàn)有效值存儲，諧波分析，損耗計算、常規(guī)故障診斷等功能，可以在變負荷情況下自動切換量程以保證測量精度、采用先進的算法保證各次諧波電參數(shù)測量的準確性，為變壓器能效與損耗值的測試奠定堅實的基礎。
【IPC分類】G01R19-25
【公開號】CN204595079
【申請?zhí)枴緾N201520173054
【發(fā)明人】任旭虎, 白金強, 王永信, 唐立燁, 孟鶴立, 陳春龍, 謝斐
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月26日