本發(fā)明涉及電力設(shè)備測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及互感器的測試裝置。
背景技術(shù)：
互感器是電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100v)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5a或1a，均指額定值)，以便實現(xiàn)測量儀表、保護設(shè)備及自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。
互感器的正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全運行。繞組直流電阻、變比極性、伏安特性是互感器試驗的必做項目，也是檢查互感器綜合特性的有效手段。
目前上述三種試驗項目均是單獨開展，每做完一個試驗項目就得換一次試驗接線，給現(xiàn)場試驗人員帶來較大的勞動強度，特別是高電壓等級的互感器現(xiàn)場換線十分不便。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的互感器的測試裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種互感器的測試裝置，包括：
直流電阻測試模塊，與互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出直流電流至所述互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組；
變比極性測試模塊，與互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出目標(biāo)電壓或目標(biāo)電流至所述互感器的一次側(cè)繞組；
伏安特性測試模塊，與互感器的二次側(cè)繞組連接，用于輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出目標(biāo)交流電壓電流至所述互感器的二次側(cè)繞組；以及
開關(guān)切換模塊，設(shè)置在所述直流電阻測試模塊、變比極性測試模塊和伏安特性測試模塊與互感器的一次側(cè)繞組和/或二次側(cè)繞組之間，用于切換所述直流電阻測試模塊、變比極性測試模塊以及伏安特性測試模塊與所述一次側(cè)繞組和/或二次側(cè)繞組的連接狀態(tài)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的互感器的測試裝置，還包括：
一次接線，設(shè)置在所述開關(guān)切換模塊與所述互感器的一次側(cè)繞組之間；以及
二次接線，設(shè)置在所述開關(guān)切換模塊與所述互感器的二次側(cè)繞組之間。
優(yōu)選地，所述直流電阻測試模塊包括：
第一接口，用于輸入并輸出單相標(biāo)準(zhǔn)電壓；以及
整流器，與所述第一接口連接，用于將所述單相標(biāo)準(zhǔn)電壓整流后，向所述一次接線或二次接線輸出所述直流電流。
優(yōu)選地，當(dāng)所述互感器為電流互感器時，所述變比極性測試模塊包括：
第二接口，用于輸入并輸出單相標(biāo)準(zhǔn)電壓；以及
升流器，與所述第二接口連接，用于調(diào)整所述單相標(biāo)準(zhǔn)電壓為目標(biāo)電流，并向所述一次接線輸出所述目標(biāo)電流。
優(yōu)選地，當(dāng)所述互感器為電壓互感器時，所述變比極性測試模塊包括：
所述第二接口；
第一調(diào)壓器，與所述第二接口連接，用于調(diào)制所述單相標(biāo)準(zhǔn)電壓為目標(biāo)電壓，并向所述一次接線輸出所述目標(biāo)電壓。
優(yōu)選地，所述伏安特性測試模塊包括：
第三接口，用于接收并輸出單相電壓；
第二調(diào)壓器，與所述第三接口連接，用于調(diào)制所述單相標(biāo)準(zhǔn)電壓為目標(biāo)交流電壓電流，并向所述二次接線輸出所述目標(biāo)交流電壓電流。
優(yōu)選地，所述開關(guān)切換模塊包括：
第一開關(guān)，設(shè)置在所述整流器與一次接線之間，用于切換所述直流電阻測試模塊與一次側(cè)繞組的連接狀態(tài)；
第二開關(guān)，設(shè)置在所述整流器與二次接線之間，用于切換所述直流電阻測試模塊與二次側(cè)繞組的連接狀態(tài)；
第三開關(guān)，設(shè)置在所述升流器或第一調(diào)壓器與所述第一接線之間，用于切換所述變比極性測試模塊與一次接線的連接狀態(tài)；
第四開關(guān)，設(shè)置在所述升流器或第一調(diào)壓器與所述第二接線之間，用于切換所述變比極性測試模塊與二次接線的連接狀態(tài)；以及
第五開關(guān)，設(shè)置在所述第二調(diào)節(jié)器與所述第二接線之間，用于切換所述伏安特性測試模塊與二次接線的連接狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述直流電阻測試模塊還包括：
第一電壓傳感器，與所述一次側(cè)繞組或二次側(cè)繞組連接，用于測試一次側(cè)繞組或二次側(cè)繞組的直流電壓。
優(yōu)選地，所述變比極性測試模塊還包括：
第一電流傳感器，與所述電流互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于測試電流互感器的一次側(cè)繞組的一次電流和二次側(cè)繞組的感應(yīng)電流；或
第二電壓傳感器，與所述電壓互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于測試電壓互感器的一次側(cè)繞組的一次電壓和二次側(cè)繞組的感應(yīng)電壓。
優(yōu)選地，所述伏安特性測試模塊還包括：
第三電壓傳感器，與所述互感器的二次側(cè)繞組連接，用于測試互感器的二次側(cè)繞組的電壓；
第二電流傳感器，與所述互感器的二次側(cè)繞組連接，用于測試互感器的二次側(cè)繞組的電流。
本申請?zhí)岢鲆环N互感器的測試裝置，通過設(shè)置直流電阻測試模塊、變比極性測試模塊和伏安特性測試模塊，將互感器常用的檢測功能集成為一體，并通過設(shè)置開關(guān)切換模塊控制各測試模塊的測試功能，可快速完成互感器一、二次側(cè)繞組直流電阻、變比、極性、伏安特性的測試，大大減少了試驗人員的工作量，節(jié)約了工作時間，提高工作效率。
附圖說明
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的互感器的測試裝置示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
現(xiàn)有技術(shù)中互感器的繞組直流電阻、變比極性、伏安特性三種試驗項目均單獨開展，每做完一個試驗項目就得換一次試驗接線，給現(xiàn)場試驗人員帶來較大的勞動強度，特別是高電壓等級的互感器現(xiàn)場換線十分不便。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種互感器的測試裝置，包括：
直流電阻測試模塊，與互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出直流電流至互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組；
變比極性測試模塊，與互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出目標(biāo)電壓或目標(biāo)電流至互感器的一次側(cè)繞組；
伏安特性測試模塊，與互感器的二次側(cè)繞組連接，用于輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出目標(biāo)交流電壓電流至互感器的二次側(cè)繞組；以及
開關(guān)切換模塊，設(shè)置在直流電阻測試模塊、變比極性測試模塊和伏安特性測試模塊與互感器的一次側(cè)繞組和/或二次側(cè)繞組之間，用于切換直流電阻測試模塊、變比極性測試模塊以及伏安特性測試模塊與一次側(cè)繞組和/或二次側(cè)繞組的連接狀態(tài)。
本發(fā)明實施例中互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類。電壓互感器在高壓和朝高壓的電力系統(tǒng)中用于電壓和功率的測量。電流互感器可用在交換電流的測量、交換電度的測量和電力拖動線路中的保護?；ジ衅鞯囊淮蝹?cè)繞組接在供電線路的高壓部分，二次側(cè)與計量裝置或繼電保護裝置連接，用于測量/保護/測控。
需要說明的是，本發(fā)明通過設(shè)置直流電阻測試模塊、變比極性測試模塊和伏安特性測試模塊，將互感器常用的檢測功能集成為一體，并通過設(shè)置開關(guān)切換模塊控制各測試模塊的測試功能，可快速完成互感器一、二次側(cè)繞組直流電阻、變比、極性、伏安特性的測試，大大減少了試驗人員的工作量，節(jié)約了工作時間，提高工作效率。
本實施例的工作原理為：
1、直流電阻測試模塊產(chǎn)生直流實驗所需的直流電流，通過開關(guān)切換模塊將直流電阻測試模塊與互感器的一、二次側(cè)繞組導(dǎo)通，再分別測量一、二次側(cè)繞組的直流電阻，即可完成互感器一、二次側(cè)繞組直流電阻的測試。
2、變比極性測試模塊產(chǎn)生實驗所需的目標(biāo)電壓或目標(biāo)電流，通過開關(guān)切換模塊將變比極性測試模塊與互感器的一、二次側(cè)繞組導(dǎo)通，再測量一次電壓和二次感應(yīng)電壓之間的比值，或者一次電流和二次感應(yīng)電流之間的比值，即獲得互感器的變比極性。
3、伏安特性測試模塊產(chǎn)生實驗所需的目標(biāo)交流電壓電流，通過開關(guān)切換模塊將伏安特性測試模塊與互感器的二次側(cè)繞組導(dǎo)通，再測量二次側(cè)繞組的電壓和電流，便可得到互感器的伏安特性曲線。
由于互感器中繞組的個數(shù)反應(yīng)了互感器的回路個數(shù)，因此在一個可選實施例中，本發(fā)明的互感器的測試裝置包括兩種接線，每一種接線對應(yīng)互感器的一側(cè)繞組，具體地，兩種接線包括：
一次接線，設(shè)置在開關(guān)切換模塊與互感器的一次側(cè)繞組之間；
二次接線，設(shè)置在開關(guān)切換模塊與互感器的二次側(cè)繞組之間。
在一個可選實施例中，直流電阻測試模塊包括：
第一接口，用于輸入并輸出單相標(biāo)準(zhǔn)電壓；以及
整流器，與第一接口連接，用于將單相標(biāo)準(zhǔn)電壓整流后，向一次接線或二次接線輸出直流電流。
本實施例的工作原理為：
1、開關(guān)切換模塊將直流電阻測試模塊和一次接線導(dǎo)通，第一接口輸入單相標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過整流器整流后輸出直流電流，直流電流流向一次側(cè)繞組，通過測量一次側(cè)繞組上的直流電壓，根據(jù)直流電壓和直流電流，即可得到一次側(cè)繞組的直流電阻。
2、開關(guān)切換模塊將直流電阻測試模塊和二次接線導(dǎo)通，第一接口輸入單相標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過整流器整流后輸出直流電流，直流電流流向二次側(cè)繞組，通過測量二次側(cè)繞組上的直流電壓，根據(jù)直流電壓和直流電流，即可得到二次側(cè)繞組的直流電阻。
在一個可選實施例中，當(dāng)互感器為電流互感器時，變比極性測試模塊包括：
第二接口，用于輸入并輸出單相標(biāo)準(zhǔn)電壓；以及
升流器，與第二接口連接，用于調(diào)整單相標(biāo)準(zhǔn)電壓為目標(biāo)電流，并向一次接線輸出目標(biāo)電流。
本實施例的工作原理為：
開關(guān)切換模塊將變比極性模塊與一次接線導(dǎo)通，第二接口輸出單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過升流器調(diào)整為目標(biāo)電流，在電流互感器的一次側(cè)繞組施加該目標(biāo)電流，測試一次電流和二次感應(yīng)電流之間的比值，即可獲得電流互感器的變比極性。
本發(fā)明實施例中的感應(yīng)電流是指閉合回路在原磁場內(nèi)產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場磁通量發(fā)生變化的電流，通俗的講，當(dāng)閉合回路的一部份導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運動時，此閉合回路中的磁通量一定會發(fā)生變化，在閉合回路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生了電流，這種電流稱為感應(yīng)電流。
在一個可選實施例中，當(dāng)互感器為電壓互感器時，變比極性測試模塊包括：
第二接口；
第一調(diào)壓器，與第二接口連接，用于調(diào)制單相標(biāo)準(zhǔn)電壓為目標(biāo)電壓，并向一次接線輸出目標(biāo)電壓。
本實施例的工作原理為：
開關(guān)切換模塊將變比極性模塊與一次接線導(dǎo)通，第二接口輸出單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過第一調(diào)壓器調(diào)整為目標(biāo)電壓，在電壓互感器的一次側(cè)施加該目標(biāo)電壓，測試一次電壓和二次感應(yīng)電壓之間的比值，即可獲得電壓互感器的變比極性。
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果電路不閉合，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。感應(yīng)電流是因為磁場產(chǎn)生電，所以會有感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓在形成導(dǎo)電回路時會對人員造成傷害；未形成導(dǎo)電回路，則存在安全隱患。感應(yīng)電壓應(yīng)該限制在一定范圍內(nèi)。
本發(fā)明實施例中的變比(transformationratio)為電壓互感器一次繞組與二次繞組之間的電壓比或電流互感器一次繞組與二次繞組之間的電流比。在進行電流互感器誤差試驗之前，通常需要檢查極性，互感器的原副繞組，從原繞組的某一端輸入電流產(chǎn)生的磁通φ1，和從副繞組的某一端輸入電流產(chǎn)生的磁通φ2方向一致，那么原副繞組的這兩個輸入端稱為“同名端”，或者稱這兩端“同極性”。
在一個可選實施例中，伏安特性測試模塊包括：
第三接口，用于接收并輸出單相電壓；
第二調(diào)壓器，與第三接口連接，用于調(diào)制單相標(biāo)準(zhǔn)電壓為目標(biāo)交流電壓電流，并向二次接線輸出目標(biāo)交流電壓電流。
本實施例的工作原理為：開關(guān)切換模塊將伏安特性測試模塊與二次接線導(dǎo)通，第三接口輸出單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過第二調(diào)壓器調(diào)整電壓和電流，獲得目標(biāo)交流電壓電流，在二次側(cè)繞組時間該目標(biāo)交流電壓電流，通過測試二次側(cè)繞組的電壓和電流便可得到互感器的伏安特性曲線
圖1示出了本發(fā)明實施例的互感器的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1表示直流電阻測試模塊，2表示變比極性測試模塊，3表示伏安特性測試模塊，4表示開關(guān)切換模塊，5和6分別表示一次接線和二次接線，一次接線5和二次接線6分別與一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，如圖可知，開關(guān)切換模塊4包括：
第一開關(guān)s1，設(shè)置在直流電阻測試模塊1的整流器(圖中未示出)與一次接線5之間，用于切換直流電阻測試模塊1與一次側(cè)繞組5的連接狀態(tài)；
第二開關(guān)s2，設(shè)置在直流電阻測試模塊1的整流器(圖中未示出)與二次接線之間，用于切換直流電阻測試模塊與二次側(cè)繞組的連接狀態(tài)；
第三開關(guān)s3，設(shè)置在變比極性測試模塊2的升流器或第一調(diào)壓器與第一接線5之間，用于切換變比極性測試模塊2與一次接線5的連接狀態(tài)；
第四開關(guān)s4，設(shè)置在變比極性測試模塊2的升流器或第一調(diào)壓器與第二接線6之間，用于切換變比極性測試模塊2與二次接線6的連接狀態(tài)；以及
第五開關(guān)s5，設(shè)置在伏安特性測試模塊3的第二調(diào)節(jié)器與第二接線6之間，用于切換伏安特性測試模塊3與二次接線6的連接狀態(tài)。
本實施例的工作流程為：
1、將開關(guān)s1導(dǎo)通，其他開關(guān)斷開，直流電阻測試模塊1輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)整流后輸出0-20a、0-100v的輸出直流，通過將該直流電流施加于互感器的一次側(cè)繞組5，然后測量一次側(cè)繞組5上的直流電壓，便可得到一次側(cè)繞組5的直流電阻。
2、將開關(guān)s2導(dǎo)通，其他開關(guān)斷開，直流電阻測試模塊輸入單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)整流后輸出0-20a、0-100v的輸出直流，通過將該直流電流施加于互感器的二次側(cè)繞組6，然后測量二次側(cè)繞組6上的直流電壓，便可得到二次側(cè)繞組6的直流電阻。
3、對于電流互感器，將開關(guān)s3和s4同時導(dǎo)通，其他開關(guān)斷開，變比極性測試模塊2中第二接口輸出單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過升流器調(diào)整為0-1200a的目標(biāo)電流，在電流互感器的一次側(cè)繞組5施加該目標(biāo)電流，測試一次電流和二次感應(yīng)電流之間的比值，即可獲得電流互感器的變比極性。
4、對于電壓互感器，將開關(guān)s3和s4同時導(dǎo)通，其他開關(guān)斷開，變比極性測試模塊2中的第二接口輸出單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過第一調(diào)壓器調(diào)整為0-600v目標(biāo)電壓，在電壓互感器的一次側(cè)繞組5施加該目標(biāo)電壓，測試一次電壓和二次感應(yīng)電壓之間的比值，即可獲得電壓互感器的變比極性。
5、將開關(guān)s5導(dǎo)通，其他開關(guān)斷開，伏安特性測試模塊3中的第三接口輸出單向標(biāo)準(zhǔn)電壓220v，經(jīng)過第二調(diào)壓器調(diào)整至0-600v電壓、0-20a電流，獲得目標(biāo)交流電壓電流，在二次側(cè)繞組6施加該目標(biāo)交流電壓電流，通過測試二次側(cè)繞組6的電壓和電流便可得到互感器的伏安特性曲線。
由上述實施例可知，本發(fā)明對于3種測試項目中的任何中，都只需接線一次即可實現(xiàn)，大大減少了試驗人員的工作量，提高了工作效率。需要說明的是，采用原有方法對一臺500千伏互感器試驗需要50分鐘時間，采用本發(fā)明互感器的測試裝置對一臺500千伏互感器試驗只需要20分鐘時間。
在一個可選實施例中，直流電阻測試模塊還包括：
第一電壓傳感器，與一次側(cè)繞組或二次側(cè)繞組連接，用于測試一次側(cè)繞組或二次側(cè)繞組的直流電壓。
直流電阻獲取單元，與第一電壓傳感器和整流器連接，用于根據(jù)直流電壓和一次側(cè)繞組或二次側(cè)繞組的直流電流，獲得一次側(cè)繞組或二次側(cè)繞組的直流電阻。
在一個可選實施例中，變比極性測試模塊還包括：
第一電流傳感器，與電流互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于測試電流互感器的一次側(cè)繞組的一次電流和二次側(cè)繞組的感應(yīng)電流；或
第二電壓傳感器，與電壓互感器的一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組連接，用于測試電壓互感器的一次側(cè)繞組的一次電壓和二次側(cè)繞組的感應(yīng)電壓。
在一個可選實施例中，變比極性測試模塊還包括：
第一變比極性獲取模塊，與第一電壓傳感器連接，用于根據(jù)電壓互感器的一次側(cè)繞組的一次電壓和二次側(cè)繞組的感應(yīng)電壓的比值，獲得電壓互感器的變比極性。
在一個可選實施例中，伏安特性測試模塊還包括：
第二變比極性獲取模塊，與第二電壓傳感器連接，用于根據(jù)電流互感器的一次側(cè)繞組的一次電流和二次側(cè)繞組的感應(yīng)電流的比值，獲得電流互感器的變比極性。
第三電壓傳感器，與互感器的二次側(cè)繞組連接，用于測試互感器的二次側(cè)繞組的電壓；
第二電流傳感器，與互感器的二次側(cè)繞組連接，用于測試互感器的二次側(cè)繞組的電流。
在一個可選實施例中，一次接線為二芯結(jié)構(gòu)，其中一芯為電流線，截面積為100-140mm2，另一芯為電壓線，截面積為3-10mm2。
在一個可選實施例中，二次接線同樣為二芯結(jié)構(gòu)，其中一芯為電流線，截面積為20-30mm2，另一芯為電壓線，截面積為5-10mm2。
最后，本申請的方法僅為較佳的實施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。