专利名称：串接式零负荷电流相位测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量继电保护装置二次电容电流的幅值和相位的装置，尤其是串接式 零负荷电流相位测量仪，属电力设备检测技术领域。
背景技术：
在电力系统中继电保护装置是电力系统正常运行的重要保证，而继电保护装置的 二次接线较繁琐，容易出现各种各样的错误。对于现场检查接线的正确性是一件重要而繁 琐的工作。传统的测量二次电流相位的仪表采用钳式测量法，即用钳形夹子卡住二次电流 芯线测量电流的幅值和相位，在输电线路未带负荷时，由于线路上只通过少量线路对地电 容电流，电流值很小，反应到二次侧只有IOmA左右，钳形电流表测量精度下降，不能正确地 反应电流的幅值和相位，导致测量失败，只有等线路带上负荷后，才能正确测量，而负荷的 增长需要等待很长时间，严重影响测量效率。另外，传统的钳形电流表在测量时需要将卡子 卡入电流芯线，如果芯线排列密集时，钳入卡子时有可能将相邻电流芯线挤出端子排造成 电流开路，形成高压危及人身和设备安全。
发明内容
本发明克服以上技术不足，提供一种采用串接式电流测量方法，通过特制线圈将 空载线路对地电容电流放大达到精确测量的串接式零负荷电流相位测量仪。本发明能减少 测量电流幅值和相位时等待负荷增长的时间，避免了钳形相位仪测量时卡子卡入芯线时导 致电流回路开路的可能。本发明的技术方案是串接式零负荷电流相位测量仪，由采样部分、显示部分、中 央处理单元、键盘部分、电流放大部分、仪器外壳组成。采样部分包括分压电阻和电流互感 器，电压由分压电阻采样，电流采样由高精度钳形电流互感器完成；显示部分由128X64点 阵液晶构成，可显示参量及图形；中央处理单元采用MSP430高性能单片机作为中控元件， 可同时完成采样计算及分析功能；测试仪采用三个键，操作与液晶显示对应，液晶可提示每 个按键的作用，操作简单；电流放大单元可将电流放大10倍，以便检测更小的电流(20mA) 仪器即可采用钳形电流互感器测量电流相位还可采用直接接线测量小电流的相位，测量准 确方便；仪器外壳主要用来组装以上元件。所述的仪器外壳表面设有电流钳表接口、电压输入_、电压输入+、转换开关、电流 变换器、放大器电流输入、放大器电流输出、开关、充电口。测量时，由放大器电流输入和放大器电流输出将电流采入装置，通过电流变换器 放大为10倍的电容电流，由电压输入-和电压输入+将电压采入装置，CPU通过A/D转换， 将电压电流转换为数字信号，在经过计算得到电压电流的有效值及相位等参量。cpu将测得 的各参量的相位关系绘制成向量图显示在液晶上。可同时测量三个电压和三个电流量或六 个电流量。全中文显示显示非常直观，给使用者提供了极大方便。当负荷电流大于IA时，电流不必放大便可进行测量时，可通过装置上的转换开关切换为钳形表的测量方法，使用上操作简单方便。直接测量需要将仪器串进所测电流回路。操作时应注意接线是否正确牢固，不可 使电流回路开路。直接测量法可使电流放大10倍，测量精度更高测量电流更小，(可测IOmA 以上电流)。 本发明的技术指标1.适用于变电一次设备投运后线路未带负荷时，利用空载线路对地的电容电流测 量继电保护装置二次电容电流的幅值和相位，以检查二次回路接线的正确性，2.使用环境条件运行环境温度-20°C +50°C ；储存环境温度-25°C +70°C ；湿度最大湿度90%，表面无凝露；防护等级=IEC529-P53；海拔< 4000M;3.抗干扰性能装置能承受GB/T14598. 14规定的严酷等级为III级的静电放电实验；装置能承受GB/T14598. 9规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰实验；装置能承受GB/T14598. 10规定的严酷等级为III级的快速瞬变干扰实验；装置能承受GB/T14598. 13规定的频率为IMHz及IOOKHz衰减震荡拨脉冲群干扰 实验.4.绝缘性能绝缘耐压标准满足GB/T14598. 3规定.5.机械性能工作条件通过GB/T11287规定的I级震动响应检验，及GB/T14537本发明的有益效果1、可以实现对继电保护装置二次接线或计量装置接线的检查，提高工作效率和对 线准确性，减少人为失误。2、采用高性能单片机作为测量计算单元，功能强大，全中文显示使用方便。3、采用钳形电流表外观携带方便。4、电流可用钳表卡线也可直接接线，可同时显示多个电压和电流的相位关系，可 测量IOmA电流。5、具有更多现场实用功能。
附图1为本发明工作原理示意框图；附图2为本发明外部结构示意图。图中1.电流钳表接口，2.电压输入_，3.电压输入+，4.转换开关，5.电流变换 器，6.放大器电流输入，7.放大器电流输出，8.开关，9.充电口。
具体实施例方式结合附图对本发明作进一步说明，串接式零负荷电流相位测量仪，由采样部分、显 示部分、中央处理单元、键盘部分、电流放大部分、仪器外壳组成。采样部分包括分压电阻 和电流互感器，电压由分压电阻采样，电流采样由高精度钳形电流互感器完成；显示部分由 128X64点阵液晶构成，可显示参量及图形；中央处理单元采用MSP430高性能单片机作为 中控元件，可同时完成采样计算及分析功能；测试仪采用三个键，操作与液晶显示对应，液 晶可提示每个按键的作用，操作简单；电流放大单元可将电流放大10倍，以便检测更小的 电流(20mA)仪器即可采用钳形电流互感器测量电流相位还可采用直接接线测量小电流的 相位，测量准确方便；仪器外壳主要用来组装以上元件。仪器外壳表面设有电流钳表接口 1、电压输入-2、电压输入+3、转换开关4、电流变换器5、放大器电流输入6、放大器电流输出 7、开关8、充电口 9。
测量时，仪器由放大器电流输入6和放大器电流输出7将电流采入装置，通过电流 变换器5放大为10倍的电容电流，由电压输入-2和电压输入+3将电压采入装置，cpu通过 A/D转换，将电压电流转换为数字信号，在经过计算得到电压电流的有效值及相位等参量。 cpu将测得的各参量的相位关系绘制成向量图显示在液晶上。可同时测量三个电压和三个 电流量或六个电流量。全中文显示显示非常直观，给使用者提供了极大方便。当负荷电流 大于IA时，电流不必放大便可进行测量时，可通过装置上的转换开关切换为钳形表的测量 方法，使用上操作简单方便。
权利要求
串接式零负荷电流相位测量仪，由采样部分、显示部分、中央处理单元、键盘部分、电流放大部分、仪器外壳组成，其特征在于，采样部分包括分压电阻和电流互感器，电压由分压电阻采样，电流采样由高精度钳形电流互感器完成；显示部分由128×64点阵液晶构成；中央处理单元采用MSP430高性能单片机作为中控元件，可同时完成采样计算及分析功能；键盘部分采用三个键，操作与液晶显示对应；电流放大单元采用钳形电流互感器测量电流相位或用直接接线测量小电流的相位；仪器外壳主要用来组装以上元件。
2.根据权利要求1所述的串接式零负荷电流相位测量仪，其特征在于，仪器外壳的外 表设有电流钳表接口(1)、电压输入_(2)、电压输入+ (3)、转换开关(4)、电流变换器(5)、放 大器电流输入(6)、放大器电流输出(7)、开关(8)、充电口(9)。
全文摘要
本发明涉及串接式零负荷电流相位测量仪，由采样部分、显示部分、中央处理单元、键盘部分、电流放大部分、仪器外壳组成。采样部分包括分压电阻和电流互感器，电压由分压电阻采样，电流采样由高精度钳形电流互感器完成；显示部分由128×64点阵液晶构成，可显示参量及图形；中央处理单元采用MSP430高性能单片机作为中控元件，可同时完成采样计算及分析功能；测试仪采用三个键，操作与液晶显示对应，液晶可提示每个按键的作用，操作简单；电流放大单元可将电流放大10倍，以便检测更小的电流(20mA)仪器即可采用钳形电流互感器测量电流相位还可采用直接接线测量小电流的相位，测量准确方便；仪器外壳主要用来组装以上元件。仪器外壳表面设有电流钳表接口、电压输入-、电压输入+、转换开关、电流变换器、放大器电流输入、放大器电流输出、开关、充电口。本发明使用方便，精确度，人为失误少。
文档编号G01R25/00GK101980030SQ20101053757
公开日2011年2月23日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者时殿军, 曹姗姗 申请人:山东电力集团公司聊城供电公司