本实用新型专利技术公开了罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置，它包括上位机，上位机与测试主机连接，测试主机的主CPU模块与DA模块连接，DA模块与功率放大器连接，功率放大器与被测电子式互感器的罗氏线圈输入端连接，被测电子式互感器的罗氏线圈输出端与可控增益电压放大器连接，可控增益电压放大器与被测电子式互感器的采集器连接，被测电子式互感器的采集器与合并单元连接，合并单元与测试主机的数据接收模块连接；解决了智能变电站以及数字化变电站对于罗氏线圈原理电子式电流互感器的暂态仿真测试硬件试验条件高投入大，以及在测试中电流的幅值会大幅增大，并且基波分量中往往包含了大量衰减直流分量和谐波分量等技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电力系统智能变电站电子式互感器检测
，尤其涉及罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置。
技术介绍
电子式互感器已经在电力系统中大量得到应用，目前基于罗氏线圈原理的电学电子式互感器依旧是市场的主流产品。目前国内电子式互感器的暂态测试基本都是采用大电流冲击的方式产生测试所需要的暂态过程大电流，然后再对被测器件连同合并单元进行测试。这种方式所依赖的硬件试验条件高投入大，需要搭建大占地的一次系统物理动态模型实验室，这使得绝大多数省级电科院这一级别的科研院所，都无法对电子式互感器的暂态特性进行专门研究。罗氏线圈是基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律由非磁性材料为骨架构成的空心线圈，无铁芯设计使得其磁回路基本可以认为没有饱和和磁滞等造成暂态波形畸变，这些特性决定了罗氏线圈原理的电子式互感器的暂态特性在物理回路中不受暂态幅值的影响，由于罗氏线圈本身是一个微分信号所以其必须要经过积分过程将原有的微分信号还原为原始电流信号，目前主要采用软件积分与硬件积分两种方式来实现。基于罗氏线圈的电子式电流互感器主要暂态特性的误差是在罗氏线圈的频率响应能力以及其后端采样处理以及积分环节。系统暂态过程出现时，电流的幅值会大幅增大，并且基波分量中往往包含了大量衰减直流分量和谐波分量，存在极大的测试误差，那么这种情况下如何对电子式互感器进行定量的测试是目前电子式互感器实验室所面临的最大挑战。
技术实现思路
：本技术要解决的技术问题：提供一种罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置，以解决现有技术智能变电站以及数字化变电站对于罗氏线圈原理电子式电流互感器的暂态仿真测试硬件试验条件高投入大，需要搭建大占地的一次系统物理动态模型实验室，以及在测试中电流的幅值会大幅增大，并且基波分量中往往包含了大量衰减直流分量和谐波分量等技术问题。本技术技术方案：一种罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置，它包括上位机，上位机与测试主机连接，测试主机的主CPU模块与DA模块连接，DA模块与功率放大器连接，功率放大器与被测电子式互感器的罗氏线圈输入端连接，被测电子式互感器的罗氏线圈输出端与可控增益电压放大器连接，可控增益电压放大器与被测电子式互感器的采集器连接，被测电子式互感器的采集器与合并单元连接，合并单元与测试主机的数据接收模块连接。可控增益电压放大器采用AD转换芯片对可控增益电压放大器的放大误差进行回采。可控增益电压放大器采用电池供电，安装在被测电子式互感器或采集器内。本技术的有益效果：本技术针对罗氏线圈原理电子式互感器的暂态测试，旨在提高罗氏线圈原理电子式互感器的暂态测试能力，提高数字化变电站或智能变电站一次设备的安全性与可靠性，为电网的安全稳定运行提供保障。所以本技术具有以下技术特点：1、不依赖于暂态大电流，采用功率放大器产生测试所需的暂态二次电流，利用微分信号放大使得电子式互感器合并单元输出一次暂态电流信号；2.支持comtrade报文格式导入，可以对现场的故障电流进行暂态回放；3.支持多种额定电流电子式互感器的暂态测试，可对可调增益电压放大器的放大倍数进行控制，按照被测合并单元的额定电流确定合适的放大倍数；4.高精度回采，本技术利用高精度AD对可控增益放大的误差进行回采，采集可控增益电压放大器输入电压和输出电压，测出放大过程的实时误差，以修补可控增益电压放大器放大时引入的测量误差；5.实时修补，暂态测试是基于瞬时值计算的，所以其修补参数采样速率与被测器件输出一致可对每一帧采样值报文进行实时修补；6.可控增益电压放大器采用电池供电，采用光纤与测试主机相连，可以放置于电子式互感器与采集器内。7.实时修补误差的暂态测试算法，上位机进行暂态误差计算时，实时读取可控增益电压放大器的实时回采值，对计算结果进行实时修补；本技术解决了现有技术智能变电站以及数字化变电站对于罗氏线圈原理电子式电流互感器的暂态仿真测试硬件试验条件高投入大，需要搭建大占地的一次系统物理动态模型实验室，以及在测试中电流的幅值会大幅增大，并且基波分量中往往包含了大量衰减直流分量和谐波分量等技术问题。附图说明：图1为本技术的结构图。具体实施方式一种罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置(见图1)，它包括上位机，上位机与测试主机连导线接，测试主机的主CPU模块与DA模块导线连接，DA模块与功率放大器导线连接，功率放大器与被测电子式互感器的罗氏线圈输入端导线连接，被测电子式互感器的罗氏线圈输出端与可控增益电压放大器导线连接，可控增益电压放大器与被测电子式互感器的采集器导线连接，被测电子式互感器的采集器与合并单元导线连接，合并单元与测试主机的数据接收模块导线连接。可控增益电压放大器采用AD转换芯片对可控增益电压放大器的放大误差进行回采。可控增益电压放大器采用电池供电，安装在被测电子式互感器或采集器内。可控放大调节模块主要提供测试主机下发的增益放大倍数。罗氏线圈是由非磁性材料为骨架构成的空心线圈，在空心线圈中，二次绕在非磁性骨架上，无铁磁材料使这种传感器的线性度良好，不饱和也无磁滞现象，因此，空心线圈具有优良的稳态性能和暂态响应。罗氏线圈应用安培定理时表明，当负荷为高阻抗Z时，线圈的输出电压是穿过线圈的一次电流Ip(t)的函数。对于圆环形骨架，任意截面的近似公式： e ( t ) ≈ μ 0 · N · A · ∂ i p ( t ) ∂ t ]]>式中：μ0为真空导磁率，N为匝数密度[匝/m]A为单匝面积[m2]e(t)为低负荷Rb→∞时，空心线圈的输出电压[V]以这些符号，令M＝μ0·N·A则空心线圈的输出电压为或在稳态正弦电流下：公式(1)式中：为罗氏线圈二次输出的电压e(t)的矢量值；为一次通过电流的Ip(t)的矢量值。可见，罗氏线圈二次输出的电压e(t)和一次电流Ip(t)成微分关系，所以其输出的暂态特性与其幅值大小并没有太大的关系，暂态影响因数主要在于其杂散电容对其频响特性的影响。而幅值影响主要体现在其数字饱和所带来的影响，所以通过对微分电压信号的放大使其数字采样时与大电流暂态时的输出特性一致。本技术的技术解决方案为在上位机中导入电力系统一次故障波形或由软件通过仿真计算出一次故障波形，将波形数据下发至测试主机中。测试主机根据一次电流数据按照被试电子式互感器的额定电流In进行In/5倍数进行缩小，通过D/A生成小信号，利用功率放大器生成按比例缩小后的二次故障电流信号，然后将缩小后的故障电流加至被测电子式电流互感器两端，在罗氏线圈输出端口采用运算放大器按照In/5的倍数进行微分信号放大，将放大后的小电压信号输出给电子式互感器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置，它包括上位机，其特征在于：上位机与测试主机连接，测试主机的主CPU模块与DA模块连接，DA模块与功率放大器连接，功率放大器与被测电子式互感器的罗氏线圈输入端连接，被测电子式互感器的罗氏线圈输出端与可控增益电压放大器连接，可控增益电压放大器与被测电子式互感器的采集器连接，被测电子式互感器的采集器与合并单元连接，合并单元与测试主机的数据接收模块连接。
【技术特征摘要】
1.一种罗氏线圈微分信号可控放大的互感器暂态测试装置，它包括上位机，其特征在于：上位机与测试主机连接，测试主机的主CPU模块与DA模块连接，DA模块与功率放大器连接，功率放大器与被测电子式互感器的罗氏线圈输入端连接，被测电子式互感器的罗氏线圈输出端与可控增益电压放大器连接，可控增益电压放大器与被测电子式互感器的采集器连接，被测电子式互感器的采集器与合并单...
【专利技术属性】
技术研发人员：高吉普，徐长宝，张历，辛明勇，鲁彩江，汤汉松，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，江苏凌创电气自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52
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