一种电压互感器二次接线检查装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电压互感器二次接线检查装置，信号源模块根据处理单元的控制指令将检查用电压信号施加到被测电压互感器的二次绕组上，被测电压互感器的一次绕组上产生一次绕组电压，一次绕组电压经互感器模块转换到检查用电压信号的水平，被测电压互感器的一次绕组电压、检查用电压信号以及被测电压互感器的剩余绕组电压输送到处理单元，处理单元分析、比较后在显示电路上显示出检查结果。本实用新型提供了一种结构简单、查线效率以及准确率高的电压互感器二次接线检查方法及装置，能够很好地保护电压互感器及相应的负载。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电气【技术领域】，具体涉及电压互感器中的电压互感器的接线错误 检查。 -种电压互感器二次接线检查装置
【背景技术】
[0002] 电压互感器，尤其是高压电压互感器作为发电厂、变电站、用户变电所中使用的重 要设备，其接线的正确性对于供电的安全以及稳定起着重要的意义。
[0003] 电压互感器柜中的电压互感器的二次接线的正确与否，直接关系到了负载甚至整 个电路的运行安全是否安全。如果电压互感器的二次接线错误，则会造成电能计量不准确、 继电保护装置误动或者拒动，甚至会烧毁高压电压互感器或者导致供电中断。
[0004] 变电站新安装或检修之后的电压互感器柜都必须进行电压互感器的二次接线的 检查。
[0005] 目前通常采用人工查线的方式检查电压互感器的二次接线是否正确，该方式查线 效率和误接线查出率比较低，没有查出的误接线影响电网的安全运行或者导致电压互感器 烧毁的现象时有发生。
【发明内容】
[0006] 本实用新型旨在提供一种电压互感器二次接线检查装置，能够自动的实现电压互 感器二次接线是否正确的检测，大大提高了查线效率和准确性。
[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型公开了包括提供检查用电压信号的信号源模 块，变换电压水平的互感器模块，还包括显示电路、按键电路、远程控制模块、处理单元以及 多路交流电压测量模块；
[0008] 所述信号源模块的电压信号输出端连接远程控制模块的电压信号输入端，远程控 制模块的总线接口连接处理单元的通讯接口，远程控制模块的电压信号输出端连接被测电 压互感器的二次绕组，被测电压互感器的一次绕组通过互感器模块连接多路交流电压测量 模块的电压信号输入端，多路交流电压测量模块的电压信号输入端还连接信号源模块的电 压信号输出端以及被测电压互感器的二次绕组的剩余绕组，多路交流电压测量模块的电压 信号输出端连接处理单元的通讯接口，所述处理单元的按键信号接口连接按键电路的输出 端，处理单元的显示信号接口连接显示电路的信号输入端；
[0009] 还包括为各个电路以及模块的运行提供直流电源的直流电路，以及为装置的运行 提供交流电压信号的交流电源电路。
[0010] 进一步的，所述的信号源模块包括信号源电压互感器，所述信号源电压互感器的 一次线圈通过电源开关连接市电，二次线圈连接远程控制模块的电压信号输入端，以及多 路交流电压测量模块的电压信号输入端。
[0011] 进一步的，所述的远程控制模块包括远程I/O模块（Input/Outpu Remote control，工业级远程采集与控制模块)，所述远程I/O模块的总线接口连接处理单元的通讯 接口，处理单元通过通讯接口对远程I/O模块发出控制指令，远程I/O模块的电压信号输入 端连接信号源电压互感器的二次线圈，远程I/O模块的电压信号输出端连接被测电压互感 器的二次绕组。
[0012] 进一步的，所述的互感器模块包括三个相同的一次绕组电压互感器，所述一次绕 组电压互感器的一次线圈连接被测电压互感器的一次绕组，一次绕组电压互感器的二次线 圈连接多路交流电压测量模块的信号输入端。
[0013] 进一步的，所述的多路交流电压测量模块包括多路电压模拟量采集元件，用于采 集交流电压信号，所述多路电压模拟量采集模块的数个电压信号输入端分别连接信号源电 压互感器的二次线圈、被测电压互感器的二次绕组的剩余电压绕组以及三个一次绕组电压 互感器的二次线圈，电压信号输出端通过总线连接处理单元的通讯接口，处理单元经过分 析比较发出高低电平。
[0014] 进一步的，所述的多路电压模拟量采集模块的电压信号输入端通过抗干扰模块连 接被测电压互感器的二次绕组的剩余电压绕组，所述抗干扰模块为一大容量电容。
[0015] 所述的显示电路包括十个相同的发光二极管，发光二极管一端连接处理单元的显 示信号接口，一端连接直流电路。
[0016] 进一步的，所述的按键电路包括三个相同的按键，按键一端连接处理单元的按键 信号输入端，一端连接处理单元的传感器电源接口。
[0017] 所述的直流电路包括直流开关电源，所述直流开关电源通过电源开关连接市电。
[0018] 根据本实用新型所公开的技术方案，能够自动的实现电压互感器二次接线是否正 确的检测，大大提高了查线效率和准确性，同时通过发光二极管直观地显示出检查结果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型实施例中电压互感器二次接线检查装置的原理框图；
[0020] 图2为本实用新型实施例中信号源模块、远程控制模块、测量模块以及互感器模 块的电路原理图；
[0021] 图3为本实用新型实施例中按键电路以及显示电路的电路原理图；
[0022] 图4为本实用新型实施例中直流电路以及交流电源电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0023] 本实用新型通过在被测电压互感器的二次绕组上施加检查用电压信号，再检测被 测电压互感器的一次绕组上是否产生相应的电压信号，从而判断电压互感器的二次接线是 否正确，如果错误判断出错误类型，以及错误的位置。
[0024] 下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例而不是全部的实 施例。
[0025] 本实用新型实施例提供一种电压互感器二次接线检查装置，如图1所示，包括：信 号源模块，用于获取检查用电压信号；远程控制模块、远程控制模块、互感器模块、处理单 元、显示电路、按键电路以及多路交流电压测量模块；
[0026] 所述的信号源模块连接远程控制模块以及多路交流电压测量模块，远程控制模块 连接处理单元以及被测电压互感器的二次绕组，被测电压互感器的一次绕组通过互感器模 块连接多路交流电压测量模块，多路交流电压测量模块连接处理单元，处理单元分别连接 按键电路以及显示电路。
[0027] 为保证装置的正常运行还包括为各个电路以及模块的运行提供直流电源的直流 电路，以及为装置的运行提供交流电压信号的交流电源电路。
[0028] 进一步的，其中，如图2及图3所示，所述的信号源模块为二次接线检查提供检查 用电压信号，包括信号源电压互感器TV，所述信号源电压互感器TV的一次线圈连接端口 几1、几2的一端，二次线圈连接远程控制模块以及多路交流电压测量模块的电压信号输入 端，端口几1、JL2的另一端连接交流电源电路，通过信号源电压互感器TV将交流电源电路 的电压转变为IV左右的电压信号。
[0029] 所述的远程控制模块将信号源模块提供的二次接线检查用电压信号输送到测试 电压互感器的二次绕组，包括远程I/O模块C0N，所述的远程I/O模块C0N的电压信号输入 端（引脚为J2c〇m)连接信号源电压互感器TV的二次线圈，远程I/O模块C0N的总线接口（弓| 脚分别为D+、D_)通过串行口连接可编程控制器PLC (型号为S7-224)的通讯接口（端口分 别为3,8)，远程I/O模块C0N的电压信号输出端（引脚分别为J0K、J1K、J2K)连接测试电压 互感器的二次绕组的接线端子a、b、c，远程I/O模块C0N的电源输入端（引脚分别为VCC、 GND)分别通过端口 ZL+、ZL-连接直流电路。利用所述的远程I/O模块C0N进行数据的远 程传输为成熟的现有技术，远程1/0模块C0N为市购产品。
[0030] 所述的互感器模块将被测电压互感器的一次绕组上的电压信号转变为信号源模 块的输出电压信号的水平，从而便于分析比较，包括三个相同的一次绕组电压互感器，分别 为第一一次绕组电压互感器TVa、第二一次绕组电压互感器TVb、第三一次绕组电压互感器 TVc，所述三个一次绕组电压互感器的一次线圈分别通过被测电压互感器的一次绕组的接 线端子A、B、C连接被测电压互感器的一次绕组，二次线圈分别连接多路交流电压测量模块 的电压信号输入端。
[0031] 所述的多路交流电压测量模块对电压信号进行采集、传输，包括多路电压模拟量 采集模块M，所述的多路电压模拟量采集模块Μ的第一、二、三电压信号输入端(引脚分别为 U8+、U7+、U6+)分别连接第一一次绕组电压互感器TVa、第二一次绕组电压互感器TVb、第 三一次绕组电压互感器TVc的二次线圈的正输出端，二次线圈的负输出端连接多路电压模 拟量采集模块Μ的负电压信号输入端(引脚U6-)，多路电压模拟量采集模块Μ的第四电压信 号输入端(引脚为U11 + )通过抗干扰模块连接被测电压互感器的二次绕组的接线端子1，从 而将剩余电压绕组的电压输入到多路电压模拟量采集模块Μ，多路电压模拟量采集模块Μ 的第五电压信号输入端（引脚为U0+)连接信号源电压互感器TV的二次线圈，从而将二次接 线检查用电压信号输入到多路电压模拟量采集模块M，多路电压模拟量采集模块Μ的电压 信号输出端（引脚分别为D+、D_)通过串行口连接可编程控制器PLC (型号为S7-224)的通 讯接口（端口分别为3，8)，多路电压模拟量采集模块Μ的电源输入端(引脚分别为VCC、GND) 分别通过端口 ZL+、ZL-连接直流电路。利用所述的多路电压模拟量采集模块Μ进行模拟量 电压信号的采集以及传输为成熟的现有技术，多路电压模拟量采集模块Μ为市购产品。
[0032] 所述的抗干扰模块用于滤除剩余绕组上的工频干扰信号，包括大容量电容CAP，所 述大容量电容一端与被测电压互感器的二次绕组的剩余电压绕组接线端子1连接，一端接 地。
[0033] 所述可编程控制器PLC根据接收到的电压信号，发出相应的高低电平显示检查结 果，可编程控制器PLC中的比较过程为：可编程控制器PLC的通讯接口（端口分别为3,8)对 远程I/O模块C0N发出控制指令，使得远程I/O模块C0N的相应的电压信号输出端导通，从 而依次对被测电压互感器的二次绕组的a、b、c相上加上相应的电压信号时 ：
[0034] 1、可编程控制器也依次接受到的多路交流电压测量模块输送的电压信号，则接 线正确，可编程控制器PLC的相应引脚发出高电平，相接的发光二极管亮；
[0035] 2、其中有一相的一次绕组上的电压信号没有输送到可编程控制器，则判断相应的 相接错，错误类型为缺相，可编程控制器PLC的相应引脚发出高电平，相接的发光二极管 壳；
[0036] 3、当给二次绕组的相应的相加上电压信号时，可编程控制器接收到另外的相对应 的一次绕组上的电压信号时，则判断相应的相接错，错误类型为相序接错，可编程控制器 PLC的相应引脚发出高电平，相接的发光二极管亮；；
[0037] 4、可编程控制器接收到的相应的电压信号为负值，则判断相应的相接错，错误类 型为极性接反，可编程控制器PLC的相应引脚发出高电平，相接的发光二极管亮；
[0038] 5、给二次绕组的一相加电压信号时，可编程控制器接收到一次绕组上的三相电压 信号时，则判断相应的相接错，错误类型为开口三角形接错，可编程控制器PLC的相应引脚 发出高电平，相接的发光二极管亮。
[0039] 可编程控制器对接收到的信号进行比较，并根据比较结果发出高低电平为成熟的 现有技术。
[0040] 可编程控制器PLC的输入端子公共端(接口分别为M、2M、1M)相连，输出公共端(接 口分别为1L、2L、3L)连接直流电路的负极。
[0041] 所述按键电路用于对可编程控制器PLC发出动作指令，开始按键S1、停止按键S2、 选择按键S3,所述的开始按键S1、停止按键S2以及选择按键S3 -端连接可编程控制器PLC 的按键信号输入端(接口分别为11. 2、10. 2、10. 5)，另一端均连接可编程控制器PLC的传感 器电压输出端(接口为L+)。
[0042] 所述的显示电路用于对检查结果进行显示，包括十个相同的发光二极管，以第一 发光二极管L1为例，第一发光二极管L1 一端连接可编程控制器PLC的显示信号输出端(接 口为Q1. 1)，另一端通过端口 ZL+连接直流电路。
[0043] 所述的交流电源电路为装置的运行提供交流电压信号，包括电源开关S，所述电源 开关S通过插座P连接市电。
[0044] 如图4所示，所述的直流电路为各个电路及模块的运行提供直流电源，包括第一、 第二、第三直流开关电源61、62、63，第一、第二、第三直流开关电源61、62、63的交流输入端 (引脚分别为N、L、E)均连接电源开关S，第一直流电源开关G1的直流输出端（引脚分别为 V+、V_)连接110V直流接线端子；第二直流电源开关G2的直流输出端(引脚分别为V+、V_) 连接220V直流接线端子；第三直流电源开关G3的直流输出端（引脚分别为V+、V-)连接端 口 ZL+、ZL-，从而第一、第二直流开关电源G1、G2为被测电压互感器提供110V和220V的直 流操作电源，第三直流开关电源G3为各个电路以及模块的运行提供直流电源。
[0045] 本实用新型通过在被测电压互感器的二次绕组上施加检查用电压信号，并采集检 查用电压信号以及被测电压互感器的一次绕组电压，从而判断电压互感器的二次接线是否 正确，其结构简单、查线效率高、准确率高，能够很好地保护电压互感器及相应的负载。
【权利要求】
1. 一种电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：包括提供检查用电压信号的信号 源模块，变换电压水平的互感器模块，还包括显示电路、按键电路、远程控制模块、处理单元 以及多路交流电压测量模块； 所述信号源模块的电压信号输出端连接远程控制模块的电压信号输入端，远程控制模 块的总线接口连接处理单元的通讯接口，远程控制模块的电压信号输出端连接被测电压互 感器的二次绕组，被测电压互感器的一次绕组通过互感器模块连接多路交流电压测量模块 的电压信号输入端，多路交流电压测量模块的电压信号输入端还连接信号源模块的电压信 号输出端以及被测电压互感器的二次绕组的剩余绕组，多路交流电压测量模块的电压信号 输出端连接处理单元的通讯接口，所述处理单元的按键信号接口连接按键电路的输出端， 处理单元的显示信号接口连接显示电路的信号输入端； 还包括为各个电路以及模块的运行提供直流电源的直流电路，以及为装置的运行提供 交流电压信号的交流电源电路。
2. 如权利要求1所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的信号源模 块包括信号源电压互感器，所述信号源电压互感器的一次线圈通过电源开关连接市电，二 次线圈连接远程控制模块的电压信号输入端，以及多路交流电压测量模块的电压信号输入 端。
3. 如权利要求2所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的远程控制 模块包括远程I/O模块，所述远程I/O模块的总线接口连接处理单元的通讯接口，处理单 元通过通讯接口对远程I/O模块发出控制指令，远程I/O模块的电压信号输入端连接信号 源电压互感器的二次线圈，远程I/O模块的电压信号输出端连接被测电压互感器的二次绕 组。
4. 如权利要求3所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的互感器模 块包括三个相同的一次绕组电压互感器，所述一次绕组电压互感器的一次线圈连接被测电 压互感器的一次绕组，一次绕组电压互感器的二次线圈连接多路交流电压测量模块的信号 输入端。
5. 如权利要求4所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的多路交流 电压测量模块包括多路电压模拟量采集元件，用于采集交流电压信号，所述多路电压模拟 量采集模块的数个电压信号输入端分别连接信号源电压互感器的二次线圈、被测电压互感 器的二次绕组的剩余电压绕组以及三个一次绕组电压互感器的二次线圈，电压信号输出端 通过总线连接处理单元的通讯接口，处理单元经过分析比较发出高低电平。
6. 如权利要求5所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的多路电压 模拟量采集模块的电压信号输入端通过抗干扰模块连接被测电压互感器的二次绕组的剩 余电压绕组，所述抗干扰模块为一大容量电容。
7. 如权利要求6所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的显示电路 包括十个相同的发光二极管，发光二极管一端连接处理单元的显示信号接口，一端连接直 流电路。
8. 如权利要求7所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的按键电路 包括三个相同的按键，按键一端连接处理单元的按键信号输入端，一端连接处理单元的传 感器电源接口。
9.如权利要求8所述的电压互感器二次接线检查装置，其特征在于：所述的直流电路 包括直流开关电源，所述直流开关电源通过电源开关连接市电。
【文档编号】G01R31/02GK203849356SQ201420261585
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】高国相, 宋海龙, 魏会超, 冯建勤, 赵宏昌, 程伟, 田英科, 王丙强 申请人:中国化学工程第十一建设有限公司