全自动感应分压器检定系统及检定方法与流程

1.本发明属于互感器检测技术领域，具体涉及全自动感应分压器检定系统及检定方法。


背景技术：

2.感应分压器是上世纪50年代发展起来的一种电压比例标准。其内部结构决定了感应分压器具有相当高的测量准确度，一般为10
‑5～10
‑6，常用于精密电测。
3.传统感应分压器采用拨盘式旋钮进行操作，测量过程中主要存在以下问题：
4.(1)拨盘式的旋钮结构需手动进行数值选择和接线、改线等操作，过程繁琐且易于磨损设备。
5.(2)在使用感应分压器进行自校或互校工作时，过多的电压比例使得在实际检定中许多变比不可能被一一检定，大多数时候只能进行抽检。
6.(3)传统感应分压器的测量结果需手动记录并输入计算机进行计算，工作量庞大，容易出错。
7.针对以上情况，为了解决传统感应分压器检定过程中操作繁琐、工作量庞大、工作效率低等问题，现根据感应分压器工作原理，在保证精度要求的前提下通过搭建数字控制电路，设计一种自动化控制的感应分压器测量系统，实现调压器输出、自校和互校、数据采集和计算。


技术实现要素：

8.本发明旨在设计开发一种在保证原有测量精度基础上，集电压检测、调压器控制和软件操作为一体的感应分压器自动化检测设备，可实现20％～120％额定电压下1000v～0.01mv任意电压比的自动检测。该发明用液晶屏和继电器控制电路实现了对传统拨盘结构的代替，使接线面板更加整洁美观，操作方式更加方便简单。调压器、升压器、校验仪、负载箱采用一体柜式结构，均可由计算机进行自动控制。
9.本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：
10.全自动感应分压器检定系统，包括全自动感应分压器总成、综合机柜和计算机，其特点是：所述全自动感应分压器总成包括可自校多盘感应分压器、继电器电路模块及全自动感应分压器面板；
11.所述全自动感应分压器面板包括触摸屏和cpu控制电路；所述触摸屏通过数据线与所述cpu控制电路连接，所述计算机通过数据线与所述cpu控制电路连接，所述cpu控制电路通过数据分别与所述电机控制模块及继电器电路模块连接；
12.所述综合机柜包括升压器、调压器、电机控制模块和校验仪；
13.所述校验仪通过控制线路与电机控制模块连接，所述电机控制模块通过控制线路与所述调压器上的电动机控制端连接，所述调压器的输出端与所述升压器的输入端相连；所述升压器向所述可自校多盘感应分压器供电，所述计算机通过控制线路向所述继电器电
路模块发出动作指令；继电器电路模块接受动作指令后，改变可自校多盘感应分压器上的变比组合，所述可自校多盘感应分压器输出电信号至所述校验仪，所述校验仪校验结果通过信号线传输至所述计算机，所述计算机通过控制线路分别向所述校验仪和电机控制模块发出动作指令；
14.所述可自校多盘感应分压器，包括第一分压件、第二分压件及第三分压件，其中第一、第二分压件中的各盘均由主分压器和辅助分压器构成，主分压器和辅助分压器绕组匝数完全相等，且各盘的匝数为前一盘匝数的1/10。第三分压件中只有主分压器；每一盘的主分压器或辅助分压器绕组均等分为十一个抽头，通过拨盘选择不同的抽头可得到对应的电压，每一盘的输出电压会通过导线叠加到下一盘上，最终可得到八个盘组合而成的输出电压；
15.供电绕组外接升压器，与绕组a0～a
10
相连，为感应分压器输入工作电压。
16.所述第一分压件为双级结构，其中第1级铁心i和绕在铁心i上的比例绕组a0～a
10
、b0～b
10
和c0～c
10
组成辅助分压器的第1～3盘；第一盘辅助分压器设有十一个抽头，即a0～a
10
；第二盘辅助分压器设有十一个抽头，即b0～b
10
；第三盘辅助分压器设有十一个抽头，即c0～c
10
；第1级铁心i上还有联系绕组d0d
10
，其匝数等于c0c1，接第二分压件中辅助分压器的d0～d
10
绕组。
17.所述第一分压件中的第2级铁心ⅱ同时作为磁屏蔽铁心，绕在铁心ⅰ和铁心ⅱ上的比例绕组a0～a
10
、b0～b
10
和c0～c
10
组成主分压器的第1～3盘；第一盘主分压器设有十个抽头即a0～a
10
；第二盘主分压器设有十一个抽头，即b0～b
10
；第三盘主分压器设有十一个抽头，即c0～c
10
。第2级铁心ⅱ上还有联系绕组d0d
10
，其匝数等于c0c1，接第二分压件中主分压器的d0～d
10
绕组；
18.辅助分压器的第1盘同时作为输入电压的励磁绕组；铁心ⅰ上的二次绕组ax和a0x0为给校验仪供电的绕组，ax绕组的匝数与b0b
10
相等，a0x0的匝数与c0c
10
相等；
19.所述第二分压件仍是双级结构，第1级铁心ⅲ和绕在铁心ⅲ上的比例绕组d0～d
10
、e0～e
10
和f0～f
10
组成辅助分压器的第四～六盘；第四盘辅助分压器设有十一个抽头，即d0～d
10
；第五盘辅助分压器设有十一个抽头，即e0～e
10
；第六盘辅助分压器设有十一个抽头，即f0～f
10
；
20.所述第二分压件中的第2级铁心ⅳ上的比例绕组d0～d
10
、e0～e
10
和f0～f
10
组成主分压器的第四～六盘；第四盘主分压器设有十一个抽头d0～d
10
、第五盘主分压器设有十一个抽头e0～e
10
、第六盘主分压器设有抽头f0～f
10
；第2级铁心ⅳ还有联系绕组g0g
10
，其匝数等于f0f1，接第三分压件中主分压器的g0～g
10
绕组。
21.第三分压件为一般的单级结构，铁心
ⅴ
和绕在铁心
ⅴ
上的比例绕组g0～g
10
和h0～h
10
，组成主分压器的第七、八盘；第七盘分压器设有十一个抽头g0～g
10
；第八盘分压器设有十一个抽头h0～h
10
；第八盘分压器末端n0与地相连。
22.主分压器为八盘，而辅助分压器只有六盘，因此只能进行六盘自校；由自校结果表明，第六盘的误差已小于2
×
10
‑8，第七和第八盘的误差更小，可以略去不计；
23.基于上述结构，所述继电器电路模块共包含九块继电器电路板，其中八块电路板与可自校多盘感应分压器的1～8盘主分压器绕组抽头相连及1～6盘辅助分压器绕组抽头相连，公共线与全自动感应分压器面板上的k接线柱相连；最后一块继电器电路板用于输入
感应分压器工作电压，共10个继电器，依次为100v～1000v，可根据实际情况选择，继电器电路板公共线两根，分别与面板a、a0相连，即主分压器接a0，辅助分压器接a；
24.触摸屏与继电器电路模块代替传统拨盘的具体实现方式：
25.由于1～6盘，即a～f盘，盘结构与工作原理相同，现以第一盘a盘为例说明，a盘原有拨盘的刻度0～10，对应于主分压器a0～a10和辅助分压器a0～a10两组抽头；选择拨盘刻度0时，a0、a0和a1连通；
26.选择拨盘刻度1时，a1、a1和a2分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
27.选择拨盘刻度2时，a2、a2和a3分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
28.选择拨盘刻度3时，a3、a3和a4分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
29.选择拨盘刻度4时，a4、a4和a5分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
30.选择拨盘刻度5时，a5、a5和a6分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
31.选择拨盘刻度6时，a6、a6和a7分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
32.选择拨盘刻度7时，a7、a7和a8分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
33.选择拨盘刻度8时，a8、a8和a9分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
34.选择拨盘刻度9时，a9、a9和a10分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
35.选择拨盘刻度10时，a10、a10分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端连通。
36.为实现上述感应分压器传统拨盘功能，本设计中使用了两种类型的继电器ⅰ型和ⅱ型，ⅰ型继电器为双刀单掷继电器；ⅱ型继电器为单刀单掷继电器，表1为第一盘继电器电路板中，各继电器接线端说明。
37.表1
[0038][0039][0040]
本设计将每一对主、辅分压器抽头a0a0、a1a1、a2a2、a3a3
……
a9a9、a10a10分别与一个ⅰ型继电器的两开关接口相连，实现同时控制通断；再将每个主分压器抽头a1、a1、a2
……
a10分别与一个ⅱ型继电器相连，实现单独控制通断。图中“a”为第一盘辅助分压器总输出端，“a”为第一盘主分压器总输出端，“k1”为第一盘差压回路输入端,用于自校工作，自校不同的盘会用到不同的k端，如：自校第二盘时，则k2对应的继电器导通；对于第七、八两盘，只有主分压器结构，只需将主分压器0～10各抽头分别连接ⅱ型继电器；根据各盘所需的档位，通断相应的ⅰ型和ⅱ型继电器，即可通过控制继电器通断实现与拨盘相同的功能；
[0041]
例如：现要将第一盘设置为“2挡”即原拨盘结构的“刻度2”，根据上述说明，需要将抽头a2、a2和a3分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主分压器输出端和第一盘差压回路输入端k1连通，则接线中表现为3号双刀单掷继电器、2号单刀单掷继电器和3号单刀单掷继电器吸合；第一盘辅助分压器抽头a2与第一盘辅助分压器输出端a连通，第一盘主分压器抽头a2与第一盘主分压器输出端连通，第一盘主分压器抽头a3与第一盘差压回路输入端k1连通；另外，传统感应分压器面板上的100v～1000v输入、k、d端钮也分别通过继电器控制通断；所有继电器均由cpu控制电路统一控制；
[0042]
触摸屏中分为四个按键区，分别为：电压输入选择区，共十个按键，用来选择100v～1000v输入电压；差压回路输入端选择区，共六个按键，自校工作时根据被校准盘对应选
择k1～k6；盘选择区，共八个按键，用来选择当前所需进行操作的1～8盘；数字键盘区，用输入数字的方式设置所选盘上所需的电压档位；
[0043]
触摸屏操作方法为：依次在触摸屏不同的区域根据需要点击按键完成电压选择、自校盘选择、档位选择等设置。点击触摸屏上的按键后，触摸屏会向cpu控制电路发送操作指令，cpu控制电路根据指令对相应继电器的通断进行控制。计算机也可向cpu控制电路发送指令实现上述控制功能。
[0044]
所述综合机柜内含调压器、升压器、校验仪及电机控制模块；校验仪和电机控制模块由计算机控制，电机控制模块用于调节调压器的输出电压，输出电压与升压器输入端相连，为全自动感应分压器提供工作电压；校验仪的检定结果又可传送至计算机显示；
[0045]
计算机中包含设备控制模块和数据运算模块两部分，设备控制模块的作用为测量参数输入、测量数据传输及控制综合机柜中各设备的运作；数据运算模块的作用为对测量数据进行计算、筛查、显示和保存。
[0046]
全自动感应分压器检定系统自校、互校方法：
[0047]
(1)检定装置通电
[0048]
通电前，首先检查测试接线正确无误，全自动感应分压器、调压器和校验仪rs232接口应和计算机相连，其中感应分压器和调压器共用一个rs232接口。
[0049]
开启面板上的钥匙总开关，若此时调压器碳刷不在零位，回自动先行降回零位，再降回零位的过程中，启动键暂时失效。
[0050]
调压器碳刷降至零位后，会发出两声提示音，完成通电。
[0051]
在触摸屏通过按键输入实现电压选择、盘数选择和档位选择等操作。按键100v～1000v为感应分压器输入选择，这样不仅可从10位即1000v输入，而且可以从9～1位即900～100v输入，从而得到升压的感应分压器；当然感应分压器的准确度是指输入电压在10位输入时，而9～1位输入时，感应分压器的准确度随着下降，特别是升压时误差更大。按键k1～k6为自校时1～6盘切换，按键x100v～x0.01mv为1～8盘档位输入。
[0052]
全自动感应分压器面板中a0和a与调压器输出相连，输出电压100v即a、10v即a’、x与校验仪a、x端相连，k、d与校验仪k、d端相连，n0与d相连，两个n端钮完全相同，是为了就近接地方便；
[0053]
(2)自校流程
[0054]
首先通过触摸屏进行参数设置，然后选择对应盘的k键，如对第一盘进行自校，按下k1键，并将第二盘档位设置为10档，校验仪6百分表选择100v，精度为0.001；将第一盘档位依次设置为0～9档位，可到的第一盘10个档位的自校数据；
[0055]
在1000v～400v输入电压下进行自校时，升压器输出档位应选择1200v；在300v～100v输入电压下进行自校时，升压器输出档位应选择400v；自校过程中，调压器可通过柜机按钮升降键控制电压的升降，也可使用计算机中的设备控制模块通过串口进行升降控制；
[0056]
在使用计算机进行测量时，在计算机数据运算模块中的程序界面里选择好测试日期、拨盘和测试电压等参数，点击“全自动自校”键，开始自校，每盘10个档位20％～120％额定电压下误差数据测试完成后，点击“保存数据”，然后选择下一盘继续测量；
[0057]
(3)互校流程
[0058]
被试感应分压器一次绕组接供电端，被试感应分压器二次绕组与校验仪的a、x接
线端相连。根据被测比例关系在触摸屏上进行相应设置，如被测为500/50电压互感器，根据比例关系，可将感应分压器设置为1000v/100v进行测量，则感应分压器输入选择1000v，第二盘即x10v按键选择10档，即可对500/50电压互感器进行互校。理论上，通过对八个盘档位设定，可对任意电压比被试互感器进行测量；
[0059]
互校过程中，升压器可通过柜机按钮升降键控制升降，也可使用计算机中的设备控制模块通过串口进行升降控制；
[0060]
使用计算机进行互校测量流程与上一步的自校流程一致。
[0061]
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0062]
本发明首先对传统感应分压器面板结构进行改造，使操作流程大幅简化。同时，为单一的感应分压器装置配置相关设备，形成一套完整的检测系统。该检测系统能够实现供电、测量、多变比切换、数据计算及结果显示等功能，全过程自动进行，可以提高工作效率，减轻工作人员劳动强度，保障生产安全。
附图说明
[0063]
图1是本发明结构示意图；
[0064]
图2是本发明的全自动感应分压器面板示意图；
[0065]
图3是本发明系统控制流程图；
[0066]
图4是本发明的多盘可自校感应分压器结构示意图；
[0067]
图5是本发明的触摸屏代替拨盘原理图；
[0068]
图6是本发明的触摸屏界面示意图；
[0069]
图7是本发明的自校线路图；
[0070]
图8是本发明的互校线路图。
[0071]
图中：1—综合机柜；1
‑
1—升压器；1
‑
2—调压器；1
‑
3—电机控制模块；1
‑
4—校验仪；2—全自动感应分压器总成；2
‑
1—可自校多盘感应分压器；
[0072]2‑
1a—第一分压件；
[0073]2‑
1a0—供电绕组；2
‑
1a1—第一盘主分压器，含抽头a0～a
10
；2
‑
1a2—第二盘主分压器，含抽头b0～b
10
；2
‑
1a3—第三盘主分压器，含抽头c0～c
10
；2
‑
1a4—第一盘辅助分压器，含抽头a0～a
10
；2
‑
1a5—第二盘辅助分压器，含抽头b0～b
10
；2
‑
1a6—第三盘辅助分压器，含抽头c0～c
10
；2
‑
1a7—联系绕组d0d
10
；2
‑
1a8—联系绕组d0d
10
；2
‑
1a9—第1级铁心i；2
‑
1a10—第2级铁心ⅱ；
[0074]2‑
1b—第二分压件；
[0075]2‑
1b1—第四盘主分压器，含抽头d0～d
10
；2
‑
1b2—第五盘主分压器，含抽头e0～e
10
；2
‑
1b3—第六盘主分压器，含抽头f0～f
10
；2
‑
1b4—第四盘辅助分压器，含抽头d0～d
10
；2
‑
1b5—第五盘辅助分压器，含抽头e0～e
10
；2
‑
1b6—第六盘辅助分压器，含抽头f0～f
10
；2
‑
1b7—联系绕组g0g
10
；2
‑
1b8—第1级铁心ⅲ；2
‑
1b9—第2级铁心ⅳ；
[0076]2‑
1c—第三分压件；
[0077]2‑
1c1—第七盘，含抽头g0～g
10
；2
‑
1c2—第八盘，含抽头h0～h
10
；2
‑
1c3—铁心
ⅴ
；
[0078]2‑
2—继电器电路模块；
[0079]2‑
21—1号双刀单掷继电器；2
‑
22—2号双刀单掷继电器；2
‑
23—1号单刀单掷继电
器；2
‑
24—3号双刀单掷继电器；2
‑
25—2号单刀单掷继电器；2
‑
26—4号双刀单掷继电器；2
‑
27—3号单刀单掷继电器；2
‑
28—5号双刀单掷继电器；2
‑
29—4号单刀单掷继电器；2
‑
210—6号双刀单掷继电器；2
‑
211—5号单刀单掷继电器；2
‑
212—7号双刀单掷继电器；2
‑
213—6号单刀单掷继电器；2
‑
214—8号双刀单掷继电器；2
‑
215—7号单刀单掷继电器；2
‑
216—9号双刀单掷继电器；2
‑
217—8号单刀单掷继电器；2
‑
218—10号双刀单掷继电器；2
‑
219—9号单刀单掷继电器；2
‑
220—11号双刀单掷继电器；2
‑
221—10号单刀单掷继电器；
[0080]2‑
3—全自动感应分压器面板；
[0081]2‑
3a—触摸屏；
[0082]2‑
3a1—电压输入选择按键区；2
‑
3a2—“k”选择按键区；2
‑
3a3—盘选择区；2
‑
3a4—数字键盘；
[0083]2‑
3b—cpu控制电路；
[0084]
3—计算机；4—被试感应分压器一次绕组；5—被试感应分压器二次绕组。
具体实施方式
[0085]
如图1所示，全自动感应分压器检定系统，包括全自动感应分压器总成2、综合机柜1和计算机3，其特点是：所述全自动感应分压器总成2包括可自校多盘感应分压器2
‑
1、继电器电路模块2
‑
2及全自动感应分压器面板2
‑
3；
[0086]
所述全自动感应分压器面板2
‑
3包括触摸屏2
‑
3a和cpu控制电路2
‑
3b；如图3所示，所述触摸屏2
‑
3a通过数据线与所述cpu控制电路2
‑
3b连接，所述计算机3通过数据线与所述cpu控制电路2
‑
3b连接，所述cpu控制电路2
‑
3b通过数据分别与所述电机控制模块1
‑
3及继电器电路模块2
‑
2连接；
[0087]
所述综合机柜1包括升压器1
‑
1、调压器1
‑
2、电机控制模块1
‑
3和校验仪1
‑
4；
[0088]
所述校验仪1
‑
4通过控制线路与电机控制模块1
‑
3连接，所述电机控制模块1
‑
3通过控制线路与所述调压器1
‑
2上的电动机控制端连接，所述调压器1
‑
2的输出端与所述升压器1
‑
1的输入端相连；所述升压器1
‑
1向所述可自校多盘感应分压器2
‑
1供电，所述计算机3通过控制线路向所述继电器电路模块2
‑
2发出动作指令；继电器电路模块2
‑
2接受动作指令后，改变可自校多盘感应分压器2
‑
1上的变比组合，所述可自校多盘感应分压器2
‑
1输出电信号至所述校验仪1
‑
4，所述校验仪1
‑
4校验结果通过信号线传输至所述计算机3，所述计算机3通过控制线路分别向所述校验仪1
‑
4和电机控制模块1
‑
3发出动作指令；
[0089]
如图4所示，所述可自校多盘感应分压器2
‑
1，包括第一分压件2
‑
1a、第二分压件2
‑
1b及第三分压件2
‑
1c。其中第一、第二分压件中的各盘均由主分压器和辅助分压器构成，主分压器和辅助分压器绕组匝数完全相等，且各盘的匝数为前一盘匝数的1/10。第三分压件中只有主分压器。每一盘的主分压器或辅助分压器绕组均等分为十一个抽头，通过拨盘选择不同的抽头可得到对应的电压，每一盘的输出电压会通过导线叠加到下一盘上，最终可得到八个盘组合而成的输出电压。
[0090]
供电绕组2
‑
1a0外接升压器，与绕组a0～a
10
相连，为感应分压器输入工作电压。
[0091]
所述第一分压件2
‑
1a为双级结构，其中第1级铁心i2
‑
1a9和绕在铁心i上的比例绕组a0～a
10
、b0～b
10
和c0～c
10
组成辅助分压器的第1～3盘；第一盘辅助分压器2
‑
1a4设有十一个抽头，即a0～a
10
；第二盘辅助分压器2
‑
1a5设有十一个抽头，即b0～b
10
；第三盘辅助分压器
2
‑
1a6设有十一个抽头，即c0～c
10
。第1级铁心i上还有联系绕组d0d
102‑
1a8，其匝数等于c0c1，接第二分压件2
‑
1b中辅助分压器的d0～d
10
绕组。
[0092]
所述第一分压件中的第2级铁心ⅱ2
‑
1a10同时作为磁屏蔽铁心，绕在铁心ⅰ和铁心ⅱ上的比例绕组a0～a
10
、b0～b
10
和c0～c
10
组成主分压器的第1～3盘；第一盘主分压器2
‑
1a1设有十个抽头即a0～a
10
；第二盘主分压器2
‑
1a2设有十一个抽头，即b0～b
10
；第三盘主分压器2
‑
1a3设有十一个抽头，即c0～c
10
。第2级铁心ⅱ上还有联系绕组d0d
102‑
1a7，其匝数等于c0c1，接第二分压件2
‑
1b中主分压器的d0～d
10
绕组；
[0093]
辅助分压器的第1盘同时作为输入电压的励磁绕组；铁心ⅰ上的二次绕组ax和a0x0为给校验仪供电的绕组，ax绕组的匝数与b0b
10
相等，a0x0的匝数与c0c
10
相等；
[0094]
所述第二分压件2
‑
1b仍是双级结构，第1级铁心ⅲ2
‑
1b8和绕在铁心ⅲ上的比例绕组d0～d
10
、e0～e
10
和f0～f
10
组成辅助分压器的第四～六盘；第四盘辅助分压器2
‑
1b4设有十一个抽头，即d0～d
10
；第五盘辅助分压器2
‑
1b5设有十一个抽头，即e0～e
10
；第六盘辅助分压器2
‑
1b6设有十一个抽头，即f0～f
10
；
[0095]
所述第二分压件中的第2级铁心ⅳ2
‑
1b9上的比例绕组d0～d
10
、e0～e
10
和f0～f
10
组成主分压器的第四～六盘；第四盘主分压器2
‑
1b1设有十一个抽头d0～d
10
、第五盘主分压器2
‑
1b2设有十一个抽头e0～e
10
、第六盘主分压器2
‑
1b3设有抽头f0～f
10
。第2级铁心ⅳ还有联系绕组g0g
102‑
1b7，其匝数等于f0f1，接第三分压件2
‑
1c中主分压器的g0～g
10
绕组。
[0096]
第三分压件2
‑
1c为一般的单级结构，铁心
ⅴ2‑
1c3和绕在铁心
ⅴ
上的比例绕组g0～g
10
和h0～h
10
，组成主分压器的第七、八盘；第七盘分压器2
‑
1c1设有十一个抽头g0～g
10
；第八盘分压器2
‑
1c2设有十一个抽头h0～h
10
；第八盘分压器末端n0与地相连。
[0097]
主分压器为八盘，而辅助分压器只有六盘，因此只能进行六盘自校；由自校结果表明，第六盘的误差已小于2
×
10
‑8，第七和第八盘的误差更小，可以略去不计；
[0098]
基于上述结构，所述继电器电路模块2
‑
2共包含九块继电器电路板，其中八块电路板与可自校多盘感应分压器2
‑
1的1～8盘主分压器绕组抽头相连及1～6盘辅助分压器绕组抽头相连，公共线与全自动感应分压器面板2
‑
3上的k接线柱相连；最后一块继电器电路板用于输入电压选择，其公共线与面板a、a0相连即主分压器接a0，辅助分压器接a；
[0099]
触摸屏与继电器电路模块代替传统拨盘的具体实现方式如图5所示，
[0100]
由于1～6，即图4中a～f盘，盘结构与工作原理相同，现以第一盘a盘为例说明，a盘原有拨盘的刻度0～10，对应图4中主分压器a0～a10和辅助分压器a0～a10两组抽头；选择拨盘刻度0时，a0、a0和a1连通；
[0101]
选择拨盘刻度1时，a1、a1和a2分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0102]
选择拨盘刻度2时，a2、a2和a3分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0103]
选择拨盘刻度3时，a3、a3和a4分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0104]
选择拨盘刻度4时，a4、a4和a5分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0105]
选择拨盘刻度5时，a5、a5和a6分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输
出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0106]
选择拨盘刻度6时，a6、a6和a7分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0107]
选择拨盘刻度7时，a7、a7和a8分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0108]
选择拨盘刻度8时，a8、a8和a9分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0109]
选择拨盘刻度9时，a9、a9和a10分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端和第一盘差压回路输入端连通；
[0110]
选择拨盘刻度10时，a10、a10分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主压器输出端连通。
[0111]
为实现上述感应分压器传统拨盘功能，如图5所示，本设计中使用了两种类型的继电器ⅰ型和ⅱ型，ⅰ型继电器为双刀单掷继电器；ⅱ型继电器为单刀单掷继电器，表1为第一盘继电器电路板中，各继电器接线端说明。
[0112]
如图5所示，a接线端与7号双刀单掷继电器2
‑
212的一个定触点连接，并且，1号双刀单掷继电器2
‑
21、2号双刀单掷继电器2
‑
22、3号双刀单掷继电器2
‑
24、4号双刀单掷继电器2
‑
26、5号双刀单掷继电器2
‑
28和6号双刀单掷继电器2
‑
210的定触点也与a接线端连接；
[0113]
8号双刀单掷继电器2
‑
214、9号双刀单掷继电器2
‑
216、10号双刀单掷继电器2
‑
218、11号双刀单掷继电器2
‑
220的一个定触点与a接线端连接；
[0114]
a接线端与7号双刀单掷继电器2
‑
212的另一个定触点连接，并且，1号双刀单掷继电器2
‑
21的另一个定触点与所述a接线端连接，2号双刀单掷继电器2
‑
22、3号双刀单掷继电器2
‑
24、4号双刀单掷继电器2
‑
26、5号双刀单掷继电器2
‑
28和6号双刀单掷继电器2
‑
210的另一个定触点也与a接线端连接；
[0115]
k1接线端与1号单刀单掷继电器2
‑
23、2号单刀单掷继电器2
‑
25、3号单刀单掷继电器2
‑
27、4号单刀单掷继电器2
‑
29、5号单刀单掷继电器2
‑
211、6号单刀单掷继电器2
‑
213、7号单刀单掷继电器2
‑
215、8号单刀单掷继电器2
‑
217、9号单刀单掷继电器2
‑
219和10号单刀单掷继电器2
‑
221的定触点连接；
[0116]
本设计将每一对主、辅分压器抽头a0a0、a1a1、a2a2、a3a3
……
a9a9、a10a10分别与一个ⅰ型继电器的两开关接口相连，实现同时控制通断；再将每个主分压器抽头a1、a1、a2
……
a10分别与一个ⅱ型继电器相连，实现单独控制通断。图中“a”为第一盘辅助分压器总输出端，“a”为第一盘主分压器总输出端，“k1”为第一盘差压回路输入端,用于自校工作，自校不同的盘会用到不同的k端，如：自校第二盘时，则k2对应的继电器导通。对于7、8两盘，只有主分压器结构，只需将主分压器0～10各抽头分别连接ⅱ型继电器。根据各盘所需的档位，通断相应的ⅰ型和ⅱ型继电器，即可通过控制继电器通断实现与拨盘相同的功能；
[0117]
例如：现要将第一盘设置为“2挡”即原拨盘结构的“刻度2”，根据上述说明，需要将抽头a2、a2和a3分别与第一盘辅助分压器输出端、第一盘主分压器输出端和第一盘差压回路输入端k1连通，则在如图5中表现为3号双刀单掷继电器2
‑
24、2号单刀单掷继电器2
‑
25和3号单刀单掷继电器2
‑
27吸合；第一盘辅助分压器抽头a2与第一盘辅助分压器输出端a连通，第一盘主分压器抽头a2与第一盘主分压器输出端连通，第一盘主分压器抽头a3与第一
盘差压回路输入端k1连通；另外，传统感应分压器面板上的100v～1000v输入、k、d端钮也分别通过继电器控制通断；所有继电器均由cpu控制电路2
‑
3b统一控制。
[0118]
触摸屏示意图如图6所示，触摸屏中分为四个按键区，分别为：电压输入选择区2
‑
3a1，共十个按键，用来选择100v～1000v输入电压；差压回路输入端选择区2
‑
3a2，共六个按键，自校工作时根据被校准盘对应选择k1～k6；盘选择区2
‑
3a3，共八个按键，用来选择当前所需进行操作的1～8盘；数字键盘区2
‑
3a4，用输入数字的方式设置所选盘上所需的电压档位；
[0119]
触摸屏操作方法为：依次在触摸屏不同的区域根据需要点击按键完成电压选择、自校盘选择、档位选择等设置。点击触摸屏上的按键后，触摸屏会向cpu控制电路2
‑
3b发送操作指令，cpu控制电路2
‑
3b根据指令对相应继电器的通断进行控制。计算机也可向cpu控制电路发送指令实现上述控制功能。
[0120]
所述综合机柜1内含调压器1
‑
2、升压器1
‑
1、校验仪1
‑
4及电机控制模块1
‑
3；校验仪1
‑
4和电机控制模块1
‑
3由计算机3控制，电机控制模块1
‑
3用于调节调压器1
‑
2的输出电压，输出电压与升压器1
‑
1输入端相连，为全自动感应分压器提供工作电压；校验仪1
‑
4的检定结果又可传送至计算机3显示，校验仪1
‑
4的接线方法详见后文说明；
[0121]
如图3所示，控制信号可由计算机3或触摸屏2
‑
3a输入，传送至cpu控制电路2
‑
3b控制继电器电路模块2
‑
2中相应继电器的通断。cpu控制电路2
‑
3b为电机控制模块1
‑
3提供控制信号，控制调压器1
‑
2为可自校多盘感应分压器2
‑
1提供工作电压；可自校多盘感应分压器2
‑
1与校验仪1
‑
4相连，所述校验仪1
‑
4接受计算机3的控制，同时又将测试数据传送回计算机3处理，并生成最终结果；
[0122]
计算机3中包含设备控制模块和数据运算模块两部分，设备控制模块的作用为测量参数输入、测量数据传输及控制综合机柜中各设备的运作；数据运算模块的作用为对测量数据进行计算、筛查、显示和保存。
[0123]
全自动感应分压器检定系统自校、互校流程如下：
[0124]
(1)检定装置通电
[0125]
通电前，首先检查测试接线正确无误，全自动感应分压器、调压器和校验仪rs232接口应和计算机相连，其中感应分压器和调压器共用一个rs232接口。
[0126]
开启面板上的钥匙总开关，若此时调压器碳刷不在零位，回自动先行降回零位，再降回零位的过程中，启动键暂时失效。
[0127]
调压器碳刷降至零位后，会发出两声提示音，完成通电。
[0128]
在触摸屏通过按键输入实现电压选择、盘数选择和档位选择等操作。按键100v～1000v为感应分压器输入选择，这样不仅可从10位即1000v输入，而且可以从9～1位即900～100v输入，从而得到升压的感应分压器；当然感应分压器的准确度是指输入电压在10位输入时，而9～1位输入时，感应分压器的准确度随着下降，特别是升压时误差更大。按键k1～k6为自校时1～6盘切换，按键x100v～x0.01mv为1～8盘档位输入。
[0129]
全自动感应分压器面板2
‑
3如图2所示，a0和a与调压器输出相连，输出电压100v即a、10v即a’、x与校验仪a、x端相连，k、d与校验仪k、d端相连，n0与d相连，两个n端钮完全相同，是为了就近接地方便。
[0130]
(2)自校流程
[0131]
全自动感应分压器自校电路如图7所示，首先通过触摸屏2
‑
3a进行参数设置，然后选择对应盘的k键，如对第一盘进行自校，按下k1键，并将第二盘档位设置为10档，校验仪6百分表选择100v，精度为0.001；将第一盘档位依次设置为0～9档位，可到的第一盘10个档位的自校数据。
[0132]
在1000v～400v输入电压下进行自校时，升压器输出档位应选择1200v；在300v～100v输入电压下进行自校时，升压器输出档位应选择400v。自校过程中，调压器1
‑
2可通过柜机按钮升降键控制电压的升降，也可使用计算机中的设备控制模块通过串口进行升降控制。
[0133]
在使用计算机进行测量时，在计算机数据运算模块中的程序界面里选择好测试日期、拨盘和测试电压等参数，点击“全自动自校”键，开始自校，每盘10个档位20％～120％额定电压下误差数据测试完成后，点击“保存数据”，然后选择下一盘继续测量。
[0134]
(3)互校流程
[0135]
全自动感应分压器互校接线图如图8所示，被试感应分压器一次绕组4接供电端，被试感应分压器二次绕组5与校验仪1
‑
4的a、x接线端相连。根据被测比例关系在触摸屏上进行相应设置，如被测为500/50电压互感器，则感应分压器输入选择1000v，第二盘即x10v按键选择10档，即可对500/50电压互感器进行互校。理论上，通过对八个盘档位设定，可对任意电压比被试互感器进行测量。
[0136]
互校过程中，调压器1
‑
2可通过柜机按钮升降键控制升降，也可使用计算机中的设备控制模块通过串口进行升降控制。
[0137]
使用计算机进行互校测量流程与上一步的自校流程基本一致。
[0138]
(4)自校数据处理
[0139]
计算机数据运算模块会将校验仪传送来的测量数据按照以下原理进行运算处理，运算后的结果即为最终测量结果，并以表格的形式显示；
[0140]
第一盘误差进行自校时，则按照自校流程，选择相应输入，盘数选择k2，将第二盘档位设置为10，其它各盘开关均置于0位，最后在第一盘档位处依次输入0～9，就可以对第一盘10个档位进行自校。这时分别测得第1盘第1段至第10段的段电压相对于参考电势的误差
[0141]
因为第1盘10段误差之和等于零。
[0142]
因此
[0143][0144]
式中——第一盘参考电势的复数误差。
[0145]
第1盘电压比1/0.1、
…
1/0.i、
…
1/1的误差i＝1～10相应为
[0146][0147]
[0148]
……………
[0149][0150]
同理，当自校第二盘时，将第3盘开关置于10位，k2、d相应接校验仪k、d端钮，转动第二盘开关，由0～9，分别测得第1段至第10段相对于参考电势的误差依此类推。
[0151]
当一次电压不在1000v输入，而在100v～900v输入时，第一盘参考电势误差计算公式改为
[0152][0153]
n＝1～10，对应于输入电压100v～1000v，校验仪的读数应乘以10/n系数。
[0154]
电压比0.1n/0.1、0.1n/0.2
…
0.1n/1以及0.1n/0.01、0.1/0.2
…
的误差的误差以及的计算公式与以上各式相同，但这时而
[0155]
全自动感应分压器除第一盘为自偶式外，其它各盘均为感应式，各盘都没有负荷；而且感应分压器本身又是参考电势互感器，各盘都有严格的等电位静电屏蔽；因此，从理论上说，这种感应分压器各盘的误差是可以叠加的。例如电压比kn＝1/0.14285714误差为：
[0156][0157]
其中第一～第六盘均有自校数据，第七盘2
‑
1c1和第八盘2
‑
1c2的误差近似等于零。由相应各盘的误差叠加，则可得到任意电压比的误差。
[0158]
以上数据处理算法可由全自动感应分压器检定系统计算机数据运算模块实现，校验仪测量结果经上述算法处理后即为相应变比的误差值，此误差值将作为“感应分压器误差”应用于其他校验工作中去。