发明内容:
本发明的目的是提供一种电流互感器试验控制装置。
一种电流互感器试验控制装置,其中:包括供电单元、调压单元、变压单元、功能控制单元、伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元、绝缘电阻测试单元、电流互感器接驳插件,供电单元输出端连接调压单元、功能控制单元的供电输入端,调压单元的输出端连接变压单元的输入端,变压单元的输出端连接伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元的供电输入端,绝缘电阻测试单元的供电输入端用于连接高阻表;功能控制单元的伏安特性测试控制端、工频耐电压测试控制端、绝缘电阻测试控制端分别连接伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元、绝缘电阻测试单元的控制信号输入端;电流互感器接驳插件包括用于接驳待测电流互感器各接头的多接驳端子连接板和插头,连接板和插头的相应端子对应连接,插头用于插接在伏安特性测试单元或工频耐电压测试单元或绝缘电阻测试单元上。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的功能控制单元包括第一至第十七继电器、延时继电器以及第一至第十四控制按钮、第十六控制按钮、延时继电器的常开控制按钮、零位控制开关、伏安特性测试功能开关、工频耐电压测试功能开关、绝缘电阻测试功能开关;
其中,第一继电器线圈与第二继电器的第一常闭接点、第三继电器的第一常闭接点、第一常开控制按钮串联构成第一控制支路,第一控制支路中还有第十四继电器的第一常开接点并接在由第二继电器的第一常闭接点和第三继电器的第一常闭接点串接构成的串联电路两端;
第二继电器线圈与第一继电器的第一常闭接点、第三继电器的第二常闭接点、第二常开控制按钮串联构成第二控制支路,第二控制支路中还有第十四继电器的第二常开接点并接在由第一继电器的第一常闭接点和第三继电器的第二常闭接点串接构成的串联电路两端;
第三继电器线圈与第一继电器的第二常闭接点、第二继电器的第二常闭接点、第三常开控制按钮串联构成第三控制支路,第三控制支路中还有第十四继电器的第三常开接点并接在由第一继电器的第二常闭接点和第二继电器的第二常闭接点串接构成的串联电路两端;
第四继电器线圈与第五继电器的第一常闭接点、第四常开控制按钮、第一继电器的第三常开接点串联构成第四控制支路;
第五继电器线圈与第四继电器的第一常闭接点、第五常开控制按钮串联构成第五控制支路,第五控制支路并联在第四控制支路中由第四继电器线圈、第五继电器的第一常闭接点、第四常开控制按钮构成的串联电路两端;
第六继电器线圈与第七继电器的第一常闭接点、第六常开控制按钮、第二继电器的第三常开接点串联构成第六控制支路;
第七继电器线圈与第六继电器的第一常闭接点、第七常开控制按钮串联构成第七控制支路,第七控制支路并联在第六控制支路中由第六继电器线圈、第七继电器的第一常闭接点、第六常开控制按钮构成的串联电路两端;
第八继电器线圈与第九继电器的第一常闭接点、第八常开控制按钮、第三继电器的第三常开接点串联构成第八控制支路;
第九继电器线圈与第八继电器的第一常闭接点、第九常开控制按钮串联构成第九控制支路,第九控制支路并联在第八控制支路中由第八继电器线圈、第九继电器的第一常闭接点、第八常开控制按钮构成的串联电路两端;
第十继电器线圈与第十二继电器的第四常闭接点、第十常开控制按钮、伏安特性测试单元的功能开关串联,构成用于低压范围伏安特性测量控制的第十控制支路;
第十一继电器线圈与第十一常开控制按钮串联,构成用于低压扩展伏安特性测量控制的第十一控制支路,第十一控制支路并联在第十控制支路中第十继电器线圈的两端;
第十二继电器线圈与第十继电器的第四常闭接点、第十二常开控制按钮串联,构成用于高压范围伏安特性测量控制的第十二控制支路,第十二控制支路并联在第十控制支路中由第十继电器线圈、第十二继电器的第四常闭接点、第十常开控制按钮构成的串联电路两端;
第十三继电器线圈与第十三常开控制按钮、工频耐电压测试单元的功能开关串联构成第十三控制支路;
延时继电器线圈与第十六继电器的第四常闭接点、第十二继电器的第四常闭接点、第十继电器的第五常闭接点、延时继电器常开控制按钮串联构成第十四控制支路;
第十五继电器线圈与第十继电器的第六常开接点、第十五继电器的第二常开接点、第十六继电器的第二常闭接点、延时继电器的延时控制常闭接点串联构成第十五控制支路,第十五控制支路还包括第十二继电器的第六常开接点、第十三继电器的第四常开接点、零位常开控制按钮,第十二继电器的第六常开接点、第十三继电器的第四常开接点均并联在第十继电器的第六常开接点两端,零位常开控制按钮并联在第十五继电器的第二常开接点两端;
第十六继电器线圈与第十六继电器的第一常开接点以及用于报警复位控制的第十四常闭控制按钮串联,构成第十六控制支路;
第十七继电器线圈与用于控制电流测量控制桥的第十六控制按钮相串联,构成第十七控制支路;
第十四继电器线圈与绝缘电阻测试单元的功能开关串联,构成第十八控制支路;
第一至第三控制支路、第四控制支路、第六控制支路、第八控制支路、第十控制支路、第十三控制支路、第十四控制支路、第十五控制支路、第十六控制支路、第十七控制支路、第十八控制支路分别与供电单元构成回路。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的调压单元包括调压器,调压器的输入端连接供电单元输出端,调压器的输出端连接变压单元的输入端。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的变压单元包括第一变压器、第二变压器;
第一变压器初级绕组的第一端通过第十继电器第一常开开关和第十五继电器第一常开开关串接调压器的输出端,第一变压器初级绕组的第二端接供电单元公共端;第一变压器次级绕组的第一端通过第十一继电器第一常开接点、第十继电器第二常开接点连接伏安特性测试单元的供电输入端;第一变压器次级绕组的中间抽头通过第十一继电器第二常闭接点并联所述的第十一继电器第一常开接点;第十一继电器的第一常开接点、第二常闭接点与第十继电器的第二常开接点之间的中间接点上连接低压伏安特性测量范围电压表的第一端;
第一变压器次级绕组的第二端通过第十继电器第三常开接点、电流测量控制桥接地;
第二变压器初级绕组的第一端通过第十二继电器的第一常开接点、第十五继电器的第一常开接点串接调压器的输出端,第十二继电器的第一常开接点两端还并联有第十三继电器的第一常开接点;第二变压器初级绕组的第二端接供电单元公共端;
第二变压器次级绕组的第一端连接工频耐电压测试单元的供电输入端,第二变压器次级绕组的第一端还通过第十二继电器的第三常开接点连接伏安特性测试单元的供电输入端;第二变压器次级绕组的第一端还连接有电压互感器的一次绕组的第一端,电压互感器的二次绕组与高压伏安特性测量范围电压表构成回路;第二变压器次级绕组的第二端通过第十二继电器的第二常开接点、电流测量控制桥接地,第十二继电器的第二常开接点两端并联有第十三继电器的第二常开接点;
电流测量控制桥包括第十七继电器的第一常闭接点、第二常开接点、第三常开接点、第四常闭接点、第十三继电器的第三常开接点、电流表,由第十七继电器的第二常开接点和第四常闭接点构成串联电路,该串联电路的第一端第一路通过第十继电器第三常开接点连接在第一变压器次级绕组的第二端,该串联电路的第一端第二路通过第十二继电器第二常开接点连接第二变压器次级绕组的第二端,该串联电路的第二端接地,由第十七继电器的第一常闭接点和第十七继电器的第三常开接点构成的串联电路并接在由第十七继电器的第二常开接点和第十七继电器的第四常闭接点构成的串联电路的两端,第十三继电器的第三常开接点与电流表构成的并联电路第一端接在第十七继电器的第一常闭接点与第十七继电器的第三常开接点之间的中间接点,该并联电路第二端接在第十七继电器的第二常开接点与第十七继电器的第四常闭接点之间的中间接点,第十七继电器的第二常开接点与第十七继电器的第四常闭接点之间的中间接点还连接低压伏安特性测量范围电压表的第二端和电压互感器一次绕组的第二端。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的伏安特性测试单元包括第一接插件,第一接插件与电流互感器接驳插件的插头相对应;第一接插件包括第一至十三连接头,第一接插件的第一、第二连接头对应连接伏安特性测试单元功能开关的两连接端,第一接插件的第三连接头连接第四继电器第二常开接点的第一端,第一接插件的第四连接头连接第五继电器第二常开接点的第一端,第一接插件的第六连接头连接第六继电器第二常开接点的第一端,第一接插件的第七连接头连接第七继电器第二常开接点的第一端,第一接插件的第九连接头连接第八继电器第二常开接点的第一端,第一接插件的第十连接头连接第九继电器第二常开接点的第一端,第四、第五、第六、第七、第八、第九继电器第二常开接点的第二端用于连接第一接插件的第十二连接头;第一接插件的第五、第八、第十一连接头接地;电流互感器接驳插件的插头包括与第一接插件的第一至十三连接头一一对应的第一至十三连接头,电流互感器接驳插件的插头的第一、第二连接头相短接,电流互感器接驳插件的插头的第十二、第十三连接头相短接。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的工频耐电压测试单元包括第二接插件,第二接插件与电流互感器接驳插件的插头相对应;第二接插件包括第一至十三连接头,第二接插件的第一、第二连接头对应连接工频耐电压测试单元功能开关的两连接端,第二接插件的第三至第十二连接头相短接;电流互感器接驳插件的插头包括与第二接插件的第一至十三连接头一一对应的第一至十三连接头,电流互感器接驳插件的插头的第一、第二连接头相短接,电流互感器接驳插件的插头的第十二、第十三连接头相短接。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的绝缘电阻测试单元包括第三接插件,第三接插件与电流互感器接驳插件的插头相对应;第三接插件包括第一至十三连接头,第三接插件的第一、第二连接头对应连接绝缘电阻测试单元功能开关的两连接端,第三接插件的第三连接头连接第一继电器第四常闭接点的第一端,第三接插件的第六连接头连接第二继电器第四常闭接点的第一端,第三接插件的第九连接头连接第三继电器第四常闭接点的第一端,第一继电器的第四常闭接点的第二端、第二继电器的第四常闭接点的第二端、第三继电器的第四常闭接点的第二端均接地;第一继电器的第五常开接点第一端、第二继电器第五常开接点第一端、第三继电器第五常开接点第一端均连接于第三接插件的第十二连接头,第一继电器的第五常开接点第二端分别连接第三接插件的第三、第四、第五连接头,第二继电器的第五常开接点第二端分别连接第三接插件的第六、第七、第八连接头,第三继电器的第五常开接点第二端分别连接第三接插件的第九、第十、第十一连接头,第三接插件的第十三连接头用于连接高阻表;电流互感器接驳插件的插头包括与第三接插件的第一至十三连接头一一对应的第一至十三连接头,电流互感器接驳插件的插头的第一、第二连接头相短接,电流互感器接驳插件的插头的第十二、第十三连接头相短接。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:所述的电流互感器试验控制装置还包括过流保护单元,过流保护单元包括过流保护继电器和电流监视表;过流保护继电器的线圈和电流监视表与电流测量控制桥相串联,过流保护继电器的第一常开接点并联在功能控制单元中的第十六控制支路中第十六继电器的第一常开接点两端。
所述的电流互感器试验控制装置,其中:该电流互感器试验控制装置还包括报警及指示单元,报警及指示单元包括:
第一指示支路,包括电源指示灯;
第二指示支路,由频闪灯和第十五常开控制按钮串联构成;
第三指示支路,由第三指示灯和第一继电器的第六常开接点串联构成;
第四指示支路,由第四指示灯和第四继电器的第三常开接点串联构成;
第五指示支路,由第五指示灯和第五继电器的第三常开接点串联构成;
第六指示支路,由第六指示灯和第二继电器的第六常开接点串联构成;
第七指示支路,由第七指示灯和第六继电器的第三常开接点串联构成;
第八指示支路,由第八指示灯和第七继电器的第三常开接点串联构成;
第九指示支路,由第九指示灯和第三继电器的第六常开接点串联构成;
第十指示支路,由第十指示灯和第八继电器的第三常开接点串联构成;
第十一指示支路,由第十一指示灯和第九继电器的第三常开接点串联构成;
第十二指示支路,由第十二指示灯和第十继电器的第七常开接点串联构成;
第十三指示支路,由第十三指示灯和第十一继电器的第三常开接点串联构成;
第十四指示支路,由第十四指示灯和第十二继电器的第七常开接点串联构成;
第十五指示支路,由第十五指示灯和第十三继电器的第五常开接点串联构成;
第十六指示支路,由第十六指示灯和第十四继电器的第四常开接点串联构成;
第十七指示支路,由第十七指示灯和第十五继电器的第三常开接点串联构成;
第十八指示支路,由第十八指示灯和第十六继电器的第五常开接点串联构成;
第十九指示支路,由第十九指示灯和第十七继电器的第五常开接点串联构成;
第二十报警支路,由报警器和第十六继电器的第三常开接点串联构成。
本发明采用上述技术方案后将达到如下的技术效果:
本发明的电流互感器试验控制装置可同时接驳多台电流互感器,每台电流互感器都可以是多抽头的,只需一次接线,就可对电流互感器进行多台、多抽头的测试工作,目标电流互感器、目标抽头的切换不再需要频繁地手工更改测试线路,只需在功能控制单元上进行简单的按钮切换即可,和传统的测试设备比起来,节省了大量时间,而且避免了频繁改接线导致错误接线的可能性;此外,本发明的电流互感器试验控制装置的励磁电压具备多级输出,GIS中使用的电流互感器根据不同规格,伏安特性试验中励磁电压有时仅十几伏,有时达数千伏,使用传统测量装置对这些励磁电压水平相差很大的电流互感器进行测量时,如果为了使调压操控、读值等方便、准确,需要来回更换不同规格的设备(如调压器、变压器、仪表等),使用本发明电流互感器试验控制装置,在遇到励磁电压水平不同的电流互感器时,不必更换设备(调压器、变压器、仪表等),只需在功能控制单元上选择电压输出高低档位,即可使调压器等工作于较佳操控、读取范围内;本发明的电流互感器试验控制装置同时适用于高、低阻抗的电流互感器测试,传统测量中,高、低阻抗的电流互感器通常都是采用同一测试回路,励磁电压(或电流)的测量有时可能产生较大的偏差,本发明的电流互感器试验控制装置设计有两种伏安特性测量回路,分别对应于高、低阻抗的电流互感器,以尽可能地提高励磁电压(以及电流)的测量精度,并设计了高、低阻抗电流互感器测试回路的简单、快速转换功能,一键即可进行切换,不必手工更改线路。本发明的电流互感器试验控制装置具备伏安特性测量、工频耐电压、绝缘电阻测量等功能,这些功能除了能够对电流互感器的一些特性进行复测确认外,更可以对电流互感器在运输、GIS工厂分装和总装过程中出现的后期问题进行甄别确认,如总装中出现的闭合回路问题,同时,异相间电流互感器性能的对称性也可得到快速鉴别。进行绝缘电阻测量时,通过本发明的电流互感器试验控制装置可以快速地短接电流互感器各个端子,并可以快速地选择是相对地还是相对相进行绝缘电阻测量。此外,本发明的电流互感器试验控制装置还具有零位保护功能,具备过电流报警、保护功能,具备耐电压定时功能;本发明的电流互感器试验控制装置适应于GIS制造厂电流互感器测试具有大批量、流动性的特点,一次可接驳多台电流互感器的特点使其特别适用于大批量的电流互感器测试。本发明的电流互感器试验控制装置设计紧凑小巧,可方便地从一个地方移动到另一个地方使用。综上所述,本发明的电流互感器试验控制装置具有测试快速准确、一次接线即可将要求的待测项目都测试完成,大大提高了批量式电流互感器的测试效率。
具体实施方式:
本发明的电流互感器试验控制装置,如图1所示:包括供电单元、调压单元、变压单元、功能控制单元、伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元、绝缘电阻测试单元、电流互感器接驳插件、过流保护单元、报警及指示单元,供电单元输出端连接调压单元、功能控制单元的供电输入端,调压单元的输出端连接变压单元的输入端,变压单元的输出端连接伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元的供电输入端,绝缘电阻测试单元的供电输入端用于连接高阻表;功能控制单元的伏安特性测试控制端、工频耐电压测试控制端、绝缘电阻测试控制端分别连接伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元、绝缘电阻测试单元的控制信号输入端;电流互感器接驳插件包括用于接驳待测电流互感器各接头的多接驳端子连接板和插头,连接板和插头的相应端子对应连接,插头用于插接在伏安特性测试单元或工频耐电压测试单元或绝缘电阻测试单元上。
过流保护单元连接在伏安特性测试单元、工频耐电压测试单元的电流回路上,判断通过的电流是否超过预先设定的最大电流值,如果超过,过流保护单元将过流信号传送给功能控制单元,由功能控制单元控制变压单元断电停止工作,以保护后级电路,同时,功能控制单元控制报警及指示单元进行报警和指示。
图2为本发明电流互感器试验控制装置的电路原理图:所述的功能控制单元包括第一至第十七继电器K1~K17、延时继电器KT以及第一至第十四控制按钮SB1~SB14、第十六控制按钮SB16、延时继电器KT的常开控制按钮KT-2、零位控制开关SQ、伏安特性测试功能开关RE1-1、工频耐电压测试功能开关RE2-1、绝缘电阻测试功能开关RE3-1;
其中,第一继电器K1线圈与第二继电器K2的第一常闭接点K2-1、第三继电器K3的第一常闭接点K3-1、第一常开控制按钮SB1串联构成第一控制支路,第一控制支路中还有第十四继电器K14的第一常开接点K14-1并接在由第二继电器K2的第一常闭接点K2-1和第三继电器K3的第一常闭接点K3-1串接构成的串联电路两端;
第二继电器K2线圈与第一继电器K1的第一常闭接点K1-1、第三继电器K3的第二常闭接点K3-2、第二常开控制按钮SB2串联构成第二控制支路,第二控制支路中还有第十四继电器K14的第二常开接点K14-2并接在由第一继电器K1的第一常闭接点K1-1和第三继电器K3的第二常闭接点K3-2串接构成的串联电路两端;
第三继电器K3线圈与第一继电器K1的第二常闭接点K1-2、第二继电器K2的第二常闭接点K2-2、第三常开控制按钮SB3串联构成第三控制支路,第三控制支路中还有第十四继电器K14的第三常开接点K14-3并接在由第一继电器K1的第二常闭接点K1-2和第二继电器K2的第二常闭接点K2-2串接构成的串联电路两端;
第四继电器K4线圈与第五继电器K5的第一常闭接点K5-1、第四常开控制按钮SB4、第一继电器K1的第三常开接点K1-3串联构成第四控制支路;
第五继电器K5线圈与第四继电器K4的第一常闭接点K4-1、第五常开控制按钮SB5串联构成第五控制支路,第五控制支路并联在第四控制支路中由第四继电器K4线圈、第五继电器K5的第一常闭接点K5-1、第四常开控制按钮SB4构成的串联电路两端;
第六继电器K6线圈与第七继电器K7的第一常闭接点K7-1、第六常开控制按钮SB6、第二继电器K2的第三常开接点K2-3串联构成第六控制支路;
第七继电器K7线圈与第六继电器K6的第一常闭接点K6-1、第七常开控制按钮SB7串联构成第七控制支路,第七控制支路并联在第六控制支路中由第六继电器K6线圈、第七继电器K7的第一常闭接点K7-1、第六常开控制按钮SB6构成的串联电路两端;
第八继电器K8线圈与第九继电器K9的第一常闭接点K9-1、第八常开控制按钮SB8、第三继电器K3的第三常开接点K3-3串联构成第八控制支路;
第九继电器K9线圈与第八继电器K8的第一常闭接点K8-1、第九常开控制按钮SB9串联构成第九控制支路,第九控制支路并联在第八控制支路中由第八继电器K8线圈、第九继电器K9的第一常闭接点K9-1、第八常开控制按钮SB8构成的串联电路两端;
第十继电器K10线圈与第十二继电器K12的第四常闭接点K12-4、第十常开控制按钮SB10、伏安特性测试单元的功能开关RE1-1串联,构成用于低压范围伏安特性测量控制的第十控制支路;
第十一继电器K11线圈与第十一常开控制按钮SB11串联,构成用于低压扩展伏安特性测量控制的第十一控制支路,第十一控制支路并联在第十控制支路中第十继电器K10线圈的两端;
第十二继电器K12线圈与第十继电器K10的第四常闭接点K10-4、第十二常开控制按钮SB12串联,构成用于高压范围伏安特性测量控制的第十二控制支路,第十二控制支路并联在第十控制支路中由第十继电器K10线圈、第十二继电器K12的第四常闭接点K12-4、第十常开控制按钮SB10构成的串联电路两端;
第十三继电器K13线圈与第十三常开控制按钮SB13、工频耐电压测试单元的功能开关RE2-1串联构成第十三控制支路;
延时继电器KT线圈与第十六继电器K16的第四常闭接点K16-4、第十二继电器K12的第四常闭接点K12-4、第十继电器K10的第五常闭接点K10-5、延时继电器KT的常开控制按钮KT-2串联构成第十四控制支路;
第十五继电器K15线圈与第十继电器K10的第六常开接点K10-6、第十五继电器K15的第二常开接点K15-2、第十六继电器K16的第二常闭接点K16-2、延时继电器KT的延时控制常闭接点KT-1串联构成第十五控制支路,第十五控制支路还包括第十二继电器K12的第六常开接点K12-6、第十三继电器K13的第四常开接点K13-4、零位常开控制按钮SQ,第十二继电器K12的第六常开接点K12-6、第十三继电器K13的第四常开接点K13-4均并联在第十继电器K10的第六常开接点K10-6两端,零位常开控制按钮SQ并联在第十五继电器K15的第二常开接点K15-2两端;
第十六继电器K16线圈与第十六继电器K16的第一常开接点K16-1以及用于报警复位控制的第十四常闭控制按钮SB14串联,构成第十六控制支路;
第十七继电器K17线圈与用于控制电流测量控制桥的第十六控制按钮SB16相串联,构成第十七控制支路;
第十四继电器K14线圈与绝缘电阻测试单元的功能开关RE3-1串联,构成第十八控制支路;
第一至第三控制支路、第四控制支路、第六控制支路、第八控制支路、第十控制支路、第十三控制支路、第十四控制支路、第十五控制支路、第十六控制支路、第十七控制支路、第十八控制支路分别与供电单元构成回路。
所述的调压单元包括调压器T1,调压器T1的输入端连接供电单元输出端,调压器T1的输出端连接变压单元的输入端。
所述的变压单元包括第一变压器T2、第二变压器T3;第一变压器T2初级绕组的第一端通过第十继电器K10的第一常开开关K10-1和第十五继电器K15的第一常开开关K15-1串接调压器T1的输出端,第一变压器T2初级绕组的第二端与供电单元的零线构成回路;第一变压器T2次级绕组的第一端通过第十一继电器K11的第一常开接点K11-1、第十继电器K10的第二常开接点K10-2连接伏安特性测试单元RE1的供电输入端13脚;第一变压器T2次级绕组的中间抽头通过第十一继电器K11的第二常闭接点K11-2并联所述的第十一继电器K11的第一常开接点K11-1;第十一继电器K11的第一常开接点K11-1和第二常闭接点K11-2与第十继电器K10的第二常开接点K10-2之间的中间接点上连接低压伏安特性测量范围电压表XV2的第一端;
第一变压器T2次级绕组的第二端通过第十继电器K10第三常开接点K10-3、电流测量控制桥接地;
第二变压器T3初级绕组的第一端通过第十二继电器K12的第一常开接点K12-1、第十五继电器K15的第一常开接点K15-1串接调压器T1的输出端,第十二继电器K12的第一常开接点K12-1两端还并联有第十三继电器K13的第一常开接点K13-1;第二变压器T3初级绕组的第二端连接供电单元的零线构成回路;
第二变压器T3次级绕组的第一端连接工频耐电压测试单元RE2的供电输入端13脚,第二变压器T3次级绕组的第一端还通过第十二继电器K12的第三常开接点K12-3连接伏安特性测试单元RE1的供电输入端13脚;第二变压器T3次级绕组的第一端还连接有电压互感器PT的一次绕组的第一端,电压互感器PT的二次绕组与高压伏安特性测量范围电压表XV1构成回路(电压互感器PT的二次绕组两端还并联有用于工频耐电压试验的电压表V2,电压表V2以千伏方式直接显示电压互感器PT的一次电压;电压表XV1是用于伏安特性试验,的高压伏安特性测量范围的电压表,有多个量程可供选择,以伏为单位来显示电压互感器PT的二次电压,且是平均值电压表。);第二变压器T3次级绕组的第二端通过第十二继电器K12的第二常开接点K12-2、电流测量控制桥接地,第十二继电器K12的第二常开接点K12-2两端并联有第十三继电器K13的第二常开接点K13-2;
电流测量控制桥包括第十七继电器K17的第一常闭接点K17-1、第二常开接点K17-2、第三常开接点K17-3、第四常闭接点K17-4、第十三继电器K13的第三常开接点K17-3、电流表XA1,由第十七继电器K17的第二常开接点K17-2和第四常闭接点K17-4构成串联电路,其一端分别通过第十继电器K10第三常开接点K10-3和第十二继电器K12第二常开接点K12-2,连接在第一变压器T2次级绕组的第二端和第二变压器T3次级绕组的第二端,另一端接地,由第十七继电器K17的第一常闭接点K17-1和第三常开接点K17-3构成的串联电路并接在由第二常开接点K17-2和第四常闭接点K17-4构成的串联电路的两端,第十三继电器K13的第三常开接点K13-3与电流表XA1并联后的电路一端接在第十七继电器K17的第一常闭接点K17-1与第三常开接点K17-3之间的中间接点,另一端接在第十七继电器K17的第二常开接点K17-2与第四常闭接点K17-4之间的中间接点,第十七继电器K17的第二常开接点K17-2与第四常闭接点K17-4之间的中间接点还连接低压伏安特性测量范围电压表XV2的第二端和电压互感器PT一次绕组的第二端。
所述的过流保护单元包括过流保护继电器KA和电流监视表A1;过流保护继电器KA的线圈和电流监视表A1与电流测量控制桥相串联,过流保护继电器KA的第一常开接点KA-1并联在功能控制单元中的第十六控制支路中第十六继电器K16的第一常开接点K16-1两端。
所述的报警及指示单元包括:
第一指示支路,包括电源指示灯L1;
第二指示支路,由频闪灯L2和第十五常开控制按钮SB15串联构成;(频闪灯L2仅起到警示作用,在专用试验区进行试验时,可以不必开启频闪灯L2;在人员繁杂的非专用试验区试验时,可开启频闪灯警示周围人员。)
第三指示支路,由第三指示灯L3和第一继电器K1的第六常开接点K1-6串联构成;
第四指示支路,由第四指示灯L4和第四继电器K4的第三常开接点K4-3串联构成;
第五指示支路,由第五指示灯L5和第五继电器K5的第三常开接点K5-3串联构成;
第六指示支路,由第六指示灯L6和第二继电器K2的第六常开接点K2-6串联构成;
第七指示支路,由第七指示灯L7和第六继电器K6的第三常开接点K6-3串联构成;
第八指示支路,由第八指示灯L8和第七继电器K7的第三常开接点K7-3串联构成;
第九指示支路,由第九指示灯L9和第三继电器K3的第六常开接点K3-6串联构成;
第十指示支路,由第十指示灯L10和第八继电器K8的第三常开接点K8-3串联构成;
第十一指示支路,由第十一指示灯L11和第九继电器K9的第三常开接点K9-3串联构成;
第十二指示支路,由第十二指示灯L12和第十继电器K10的第七常开接点K10-7串联构成;
第十三指示支路,由第十三指示灯L13和第十一继电器K11的第三常开接点K11-3串联构成;
第十四指示支路,由第十四指示灯L14和第十二继电器K12的第七常开接点K12-7串联构成;
第十五指示支路,由第十五指示灯L15和第十三继电器K13的第五常开接点K13-5串联构成;
第十六指示支路,由第十六指示灯L16和第十四继电器K14的第四常开接点K14-4串联构成;
第十七指示支路,由第十七指示灯L17和第十五继电器K15的第三常开接点K15-3串联构成;
第十八指示支路,由第十八指示灯L18和第十六继电器K16的第五常开接点K16-5串联构成;
第十九指示支路,由第十九指示灯L19和第十七继电器K17的第五常开接点K17-5串联构成;
第二十报警支路,由报警器DL和第十六继电器K16的第三常开接点K16-3串联构成。
所述的伏安特性测试单元包括第一接插件RE1,第一接插件RE1与电流互感器接驳插件TB的插头TB2相对应;第一接插件RE1包括第一至十三连接头1~13,第一接插件RE1的第一、第二连接头1、2对应连接伏安特性测试单元功能开关RE1-1的两连接端,第一接插件RE1的第三连接头3连接第四继电器K4第二常开接点K4-2的第一端,第一接插件RE1的第四连接头4连接第五继电器K5第二常开接点K5-2的第一端,第一接插件RE1的第六连接头6连接第六继电器K6第二常开接点K6-2的第一端,第一接插件RE1的第七连接头7连接第七继电器K7第二常开接点K7-2的第一端,第一接插件RE1的第九连接头9连接第八继电器K8第二常开接点K8-2的第一端,第一接插件RE1的第十连接头10连接第九继电器K9第二常开接点K9-2的第一端,第四继电器K4第二常开接点K4-2、第五继电器K5第二常开接点K5-2、第六继电器K6第二常开接点K6-2、第七继电器K7第二常开接点K7-2、第八继电器K8第二常开接点K8-2、第九继电器K9第二常开接点K9-2的第二端用于连接第一接插件RE1的第十二连接头12;第一接插件RE1的第五、第八、第十一连接头5、8、11接地。
所述的工频耐电压测试单元包括第二接插件RE2,第二接插件RE2与电流互感器接驳插件TB的插头TB2相对应;第二接插件RE2包括第一至十三连接头1~13,第二接插件RE2的第一、第二连接头1、2对应连接工频耐电压测试单元功能开关RE2-1的两连接端,第二接插件RE2的第三至第十二连接头3~12相短接。
所述的绝缘电阻测试单元包括第三接插件RE3,第三接插件RE3与电流互感器接驳插件的插头相对应;第三接插件RE3包括第一至十三连接头,第三接插件RE3的第一、第二连接头1、2对应连接绝缘电阻测试单元功能开关RE3-1的两连接端,第三接插件RE3的第三连接头连接第一继电器K1第四常闭接点的第一端,第三接插件RE3的第六连接头连接第二继电器K2第四常闭接点的第一端,第三接插件RE3的第九连接头连接第三继电器K3第四常闭接点的第一端,第一继电器K1的第四常闭接点的第二端、第二继电器K2的第四常闭接点的第二端、第三继电器K3的第四常闭接点的第二端均接地;第一继电器K1的第五常开接点第一端、第二继电器K2第五常开接点第一端、第三继电器K3第五常开接点第一端均连接于第三接插件RE3的第十二连接头,第一继电器K1的第五常开接点第二端分别连接第三接插件RE3的第三、第四、第五连接头,第二继电器K2的第五常开接点第二端分别连接第三接插件RE3的第六、第七、第八连接头,第三继电器K3的第五常开接点第二端分别连接第三接插件RE3的第九、第十、第十一连接头,第三接插件RE3的第十三连接头用于连接高阻表。
电流互感器接驳插件TB的插头TB2包括与第一接插件RE1、第二接插件RE2、第三接插件RE3的第一至十三连接头1~13均一一对应的第一至十三连接头1~13,电流互感器接驳插件TB的插头TB2的第一、第二连接头1、2相短接,电流互感器接驳插件TB的插头TB2的第十二、第十三连接头12、13相短接。电流互感器接驳插件TB的插头TB2插接到相应的接插件上时,电流互感器接驳插件TB的插头TB2的1、2脚使相应接插件的功能开关闭合,同时,使相应接插件的连接头12与其用于电能输入的连接头13相短接。
电流互感器接驳插件TB的连接板TB1具有多个接驳端子,如本实施例中,第3~11接驳端子用于连接待测电流互感器的接驳端子,第1、2接驳端子之间连接有电压表V3,电压表V3的作用是确认电流互感器闭合回路,连接板TB1的J端子用于连接高阻表,E端子接地。
下面分别以伏安特性(励磁特性)测量、工频耐电压、绝缘电阻测量为例,分别说明本发明电流互感器试验控制装置的工作过程:
下面以图3所示的A、B、C三相电流互感器的测试为例,图3所示的A、B、C三相电流互感器每相都是3台电流互感器叠放安装,其中有些电流互感器是多抽头式的。
如图2所示,电流互感器接驳插件的连接板TB1上设置多组电流互感器接驳端子,可以对多台电流互感器进行测试;每台电流互感器如果带有中间抽头的话,中间抽头也可以同时连接进行测试。
把图3所示A相No.1电流互感器的接驳端子1S3、1S2、1S1接到图2中电流互感器接驳插件的连接板TB1上的3、4、5号接线柱;同样,B相的No.1电流互感器的接驳端子1S3、1S2、1S1分别接连接板TB1上的6、7、8号接线柱,C相的No.1电流互感器的接驳端子1S3、1S2、1S1分别接连接板TB1上的9、10、11接线柱。
电流互感器接驳插件的连接板TB1上的J端子用于连接高阻表,以进行绝缘电阻测量;电流互感器接驳插件的连接板TB1上的E端子用于工作时的系统接地(如接电流互感器外壳、GIS上的接地部分等)。
1、伏安特性(励磁特性)测试:
把电流互感器接驳插件的插头TB2插入伏安特性测试单元的第一接插件RE1上,电流互感器接驳插件的插头TB2的1、2脚使第一接插件RE1的功能开关(见功能控制单元的第十控制支路)闭合,功能控制单元处于励磁特性测试状态,允许通过第十控制按钮SB10(本实施例中为0~250V的低压范围)、第十一控制按钮SB11(本实施例中为0~750V的低压扩展范围)、第十二控制按钮SB12(本实施例中为0~3000V的高压范围)对要输出的励磁电压范围进行选择。
电流互感器接驳插件的插头TB2的13、12脚的作用是把第一变压器T2(或第二变压器T3)输出的励磁电压通过伏安特性测试单元的第一接插件RE1引向电流互感器接驳插件的插头TB2的3~11脚(即电流互感器)。
要进行A相No.1电流互感器的测试,闭合第一控制按钮SB1和第五控制按钮SB5,第一继电器K1和第五继电器K5动作,此时,电流互感器接驳插件的连接板TB1上仅有A相No.1电流互感器的S1、S2被接入测试回路;如果闭合的是第一控制按钮SB1和第四控制按钮SB4,那么第一继电器K1和第四继电器K4动作,A相No.1电流互感器的接驳端子1S1、1S3被接入测试回路。
下列的表1示出了No.1电流互感器各端子的接入控制条件:
第十、十一、十二控制按钮SB10、SB11、SB12为‘低压’、‘低压扩展’、‘高压’三段式电压范围选择开关,既方便了励磁电压水平不同的电流互感器的测试、又保证了整个范围内励磁电压的精度。
测试过程中,当被测电流互感器需要很低的励磁电压时,闭合第十控制按钮SB10,第十继电器K10动作,第一变压器T2投入作为输出变压器,第一变压器T2的中间抽头(250V抽头)输出0~250V作为电流互感器的励磁电压加至伏安特性测试单元第一接插件RE1的13脚。
当被测电流互感器需要较高的励磁电压时,先闭合第十控制按钮SB10,再闭合第十一控制按钮SB11,第十一继电器K11动作,第一变压器T2输出0~750V作为电流互感器的励磁电压。
如果被测电流互感器的励磁水平很高,闭合第十二控制按钮SB12,第十二继电器K12动作,第二变压器T3作为输出变压器投入测试回路中,由其为电流互感器提供更高的励磁电压,加至伏安特性测试单元的第一接插件RE1的13脚。
上述利用不同变比的变压器分段式输出励磁电压的特点,使本装置在面对不同励磁水平的电流互感器时,前级调压器T1可以始终工作于较理想的行程段,使得低励磁和高励磁电压的输出和调节都能得到稳定和易于控制的效果。例如,当需要输出很低的励磁电压时,选用“低压”档,就不会出现调压器T1稍一转动,励磁电压就大幅变化而不易精细控制的现象。
进行励磁特性测试时,为了获取准确的励磁电压(或电流)值,对于阻抗很大或者很小的电流互感器,电压表、电流表和电流互感器三者的连接关系应该采用不同的形式,如图4a所示为高阻抗电流互感器的测试回路原理简图,图4b所示为低阻抗电流互感器的测试回路原理简图,图2中的第十七继电器K17起到切换高、低阻抗电流互感器测试回路的作用,按下第十六控制按钮SB16,第十七继电器K17动作,图2中电压测量仪表XV1(或XV2)和电流测量仪表XA1以及电流互感器接驳插件的连接板TB1(即电流互感器)这三个元件的电路连接关系如图4a所示,构成高阻抗电流互感器测试回路;断开第十六控制按钮SB16,第十七继电器K17不动作,高压范围电压测量仪表XV1(或低压范围电压测量仪表XV2)和电流测量仪表XA1以及电流互感器接驳插件的连接板TB1(即电流互感器)这三个元件的电路连接关系如图4b所示意,转换成图4b所示低阻抗电流互感器测试回路,适用于低阻抗的电流互感器测试;高压范围的电压测量仪表XV1或低压(及低压扩展)范围的电压测量仪表XV2以及电流测量仪表XA1是分别用来测量励磁电压和励磁电流。注意,高压范围的电压测量仪表XV1是通过电压互感器PT接入回路的,在理解本电路形式时,可把电压互感器PT等效为电压表XV1。
2、工频耐电压
当电流互感器接驳插件的插头TB2插入工频耐电压测试单元的第二接插件RE2内时,电流互感器接驳插件的插头TB2的1、2脚使第二接插件RE2功能开关(见功能控制单元第十三控制支路)闭合,功能控制单元处于耐压测试状态。
电流互感器接驳插件的插头TB2的13、12脚的作用是把第二变压器T3输出的工频电压通过工频耐电压测试单元的第二接插件RE2引向电流互感器接驳插件的插头TB2的3~11脚(最终到达电流互感器相应接驳端子),而工频耐电压测试单元的第二接插件RE2的3~12脚是短接在一起的,也就是说,各个待测电流互感器的各个端子短接在了一起之后被施加上工频电压进行电流互感器对地耐电压。
闭合第十三控制按钮SB13,第十三继电器K13动作,第二变压器T3作为输出变压器投入耐压回路中,第二变压器T3的输出电压加至工频耐电压测试单元的第二接插件RE2的13脚。
同时,电流测量仪表XA1的电流端子被第十三继电器K13的第三常开接点短接,电流测量仪表XA1在耐电压测试状态被旁路掉,以对其进行保护。
当调节调压器T1使施加在待测电流互感器上的电压达到所需电压值后,按下第十四控制支路中的延时继电器KT的常开控制按钮KT-2,延时继电器KT开始计时,当设定的时间到达时,延时继电器KT动作,第十五控制支路中的继电器K15的线圈失电,由此切断调压器T1和后级第二变压器T3之间的回路,耐电压测试完成。
计时功能设计成只对耐电压测试回路有效。对于前述励磁特性测量来说,无论闭合第十控制按钮SB10还是第十二控制按钮SB12时,第十继电器K10或者第十二继电器K12都会切断延时继电器KT支路,使计时功能不能发生作用。
为了试验安全,无论进行励磁特性测量还是耐电压,开始试验时,需要先将零位控制按钮SQ闭合,只有调压器T1处于零位状态,才能在第十、十二、十三继电器K10、K12、K13三者之一动作时,使第十五继电器K15动作并进入自锁状态,把调压器T1和后级回路连通起来。
无论进行励磁特性测试还是耐电压测试,为了保护电流互感器接驳插件上连接的电流互感器以及本电流互感器试验控制装置本身,试验中,只要主回路电流达到或超过了过流保护继电器KA在试验前的整定值,就会使过流保护继电器KA动作,因此使第十六继电器K16动作并自锁,进而使第十五继电器K15失电,调压器T1和后级回路断开,同时报警及指示单元中的第二十报警支路中的报警器DL和第十八指示支路中的第十八指示灯L18分别发出声、光报警。
第十六控制支路中的第十四控制按钮SB14用于对处于自锁状态的第十六继电器K16进行复位,解除报警。
3、绝缘电阻测量
绝缘电阻测量是通过快速短接各个电流互感器各自抽头后使用高阻表测量各电流互感器对地(GIS接地部件)绝缘电阻以及各个电流互感器之间的绝缘电阻来实现的,而且,不管是选择对地还是选择相对于其它电流互感器,这种“选择”都是通过本电流互感器试验控制装置的功能控制单元上各控制按钮快速进行的,比起手工逐个短接电流互感器各个端子头并选择是对地测量还是相对于其他电流互感器测量的方法,能够节省大量时间。
当电流互感器接驳插件的插头TB2插入绝缘电阻测试单元的第三接插件RE3内时,电流互感器接驳插件的插头TB2的1、2脚使第三接插件RE3功能开关闭合,功能控制单元的第十八控制支路中的第十四继电器K14动作,第一、二、三控制支路中的第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3之间的互锁功能随之丧失,功能控制单元处于绝缘电阻测量状态。
电流互感器接驳插件的插头TB2的13、12脚的作用是把连接于电流互感器接驳插件的连接板TB1上的J端子的高阻表测量信号通过绝缘电阻测试单元的第三接插件RE3引向电流互感器接驳插件的插头TB2的3~11脚(即电流互感器)。
图2中,绝缘电阻测试单元的第三接插件RE3的3、4、5脚本身短接在一起,6、7、8脚短接在一起,9、10、11脚短接在一起。也就是说,当功能控制单元处于绝缘电阻测量状态时,A、B、C三相电流互感器各自NO.1电流互感器的1S1、1S2、1S3接驳端子被短接了。
要进行A、B、C三相全部No.1电流互感器对地绝缘电阻的测量,同时闭合第一、二、三控制按钮SB1、SB2、SB3,那么第一、二、三继电器K1、K2、K3都动作,A、B、C三相的No.1电流互感器的全部1S1、1S2、1S3接驳端子都通过电流互感器接驳插件的插头TB2和绝缘电阻测试单元的第三接插件RE3连接到了电流互感器接驳插件的连接板TB1的J端子,把J端子上高阻表的测量信号加在电流互感器接驳插件的连接板TB1上的各电流互感器的接驳端子,电流互感器接驳插件的连接板TB1的J、E端子之间即构成测量全部No.1电流互感器的对地绝缘电阻的测试回路。
有时除了需要考核电流互感器对地的绝缘性能,也需要考核电流互感器相互之间的绝缘性能,这同样可以快速而方便地进行。
例如,当电流互感器接驳插件的连接板TB1的3~11接线柱上所接的不是A、B、C三相电流互感器,而是同一相上叠放在一起的三台电流互感器(No.1、No.2、No.3),需要对叠放在一起的这三台电流互感器相互之间的绝缘情况进行考核:
选择只闭合第一控制按钮SB1,第一继电器K1动作,仅No.1电流互感器通过电流互感器接驳插件的插头TB2和绝缘电阻测试单元的第三接插件RE3连接到了电流互感器接驳插件的连接板TB1的J端子,No.2和No.3电流互感器依然处于接地状态。此时通过J端子测量绝缘电阻,不但No.1电流互感器对地的绝缘情况得到了考核,而且No.1电流互感器相对于No.2和No.3电流互感器的绝缘情况也得到了考核。
选择只闭合第二控制按钮SB2或者第三控制按钮SB3时的情况,与只闭合第一控制按钮SB1的情况类似。
4、利用本控制台快速确认电流互感器闭合回路、快速检查电流互感器三相对称性
GIS制造以及安装过程中,必须避免与电流互感器相关的闭合回路出现。使用本装置在测量励磁特性的同时,利用感应法可方便地对是否存在闭合回路进行确认。
GIS中的电流互感器通常都是多台叠放安装的,如图3所示。假设有一导体1穿过叠放安装的NO.1、NO.2、NO.3电流互感器,形成闭合回路,如图5所示,当其中一台电流互感器(如No.1 BCT)进行励磁时,在其它的电流互感器上就会有感应电压产生(开路情况下)或者感应电流流过(短路情况下),根据这个现象的有无就可以判断是否存在闭合回路。
在上述例子中,当使用本控制台给No.1电流互感器励磁时,把No.2电流互感器的2S1和2S2接至电流互感器接驳插件的连接板TB1的1、2处,观察装置上电压表V3,如果电压表V3示值随着No.1电流互感器励磁电压的提高而明显变化,就可确定有闭合回路存在。
由于本装置可以同时连接多台电流互感器,并且目标电流互感器可以快速切换,所以,异相间电流互感器性能的对称性能够得到快速鉴别。
例如,通过本装置快速切换对三相电流互感器励磁,发现A、B、C三相电流互感器在372V电压点上对应的励磁电流分别是14mA、13mA、32mA,那么就要对这三相电流互感器性能的对称性提出疑问了。
另外,在保证设备输出容量高达10kVA的前提下,通过优选元件,控制尺寸,本装置把电流互感器测试所使用的一些主要设备(调压器T1、变压器、互感器等)集中在了一起,形成紧凑的、移动式的一体化测试设备,与常规的分散型电流互感器测试设备比较起来,特别适应于GIS制造过程中需要流动性测试电流互感器的场合。
在测试过程中,回路中过电流的情况发生时或者按下功能控制单元上相应的控制按钮时,报警及指示单元上的相应报警或指示支路中的报警器、指示灯进行报警或指示,用于提示当前状态。
以上对本发明所提供的电流互感器试验控制装置进行了说明,对本发明的实施方式进行的阐述,只是用于帮助理解本发明的技术方案及工作原理,同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的工作原理,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,例如,在增加一定成本的前提下,也可以应用PLC实现本装置特点及所属功能等。综上所述,上述的说明不应理解为对本发明的限制。