一种交流分压器自动校验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电力系统高压计量设备的自动化校验技术领域，具体是一种交流 分压器自动校验装置。
【背景技术】
[0002] 交流分压器等高压计量设备在进行计量校验时需要将其读数值与标准计量设备 进行对比，因此在校验过程中需要对被检测高压计量设备和标准高压计量设备输入最高至 额定电压的高压，此时所需要的电源容量非常大，通常只能使用市电加调压变或者逆变电 源作为中频升压变压器的输入电源进行升压。市电的波动较大且波形畸变率可能会比较 高，频率存在一定的波动，这样就造成了在进行校验时标准计量设备的读数也会一直跳动， 且因为频率和波形畸变率的影响，作为参考的标准计量设备也存在一定的误差，且市电加 调压变压器只能针对50Hz的工频分压器进行校验;而使用逆变电源作为中频升压变压器的 供电电源时，通常输出波形的畸变率较高，且存在大量的高频干扰分量，其中高频干扰会严 重影响分压器的读数使被检测交流分压器的读数产生波动和零位漂移。 【实用新型内容】
[0003] 针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种交流分压器自动校验装置，可实 现校验过程自动升压降压及稳压，校验频率从30Hz~300Hz，校验时输出电压非常稳定且谐 波含量极低，整个升压过程中频率和波形畸变率非常小，从而可以避免频率变化造成对阻 容性分压器的读数变化，整个检测和校验过程全自动，可以避免手动调压或者机械调压过 程操作失误。
[0004] -种交流分压器自动校验装置，包括依次连接的工控机系统、宽频高稳电源、中频 升压变压器、标准宽频分压器，标准宽频分压器用于与待检交流分压器并联连接；
[0005] 所述工控机系统，用于根据预先设定的电压检测点，发出控制信号控制宽频高稳 电源输出电压的频率和幅值，对标准宽频分压器进行电压采样，采用反馈自动控制调节标 准宽频分压器高压端的电压与目标设定电压的误差，当标准宽频分压器高压端的电压达到 预先设定的电压检测点时自动停止升压；
[0006] 所述宽频高稳电源包括控制器、标准信号发生器、大功率开关电源、线性功率放大 模块、输出滤波器，所述控制器用于接收所述工控机系统发出的控制信号，将所述控制信号 送入标准信号发生器产生标准正弦波，所述线性功率放大模块包括8个并联的功率放大模 块及与每个功率放大模块输出端串联的隔离变压器，所述标准信号发生器产生的标准正弦 电压经过8个功率放大模块放大后成为8组线性功率放大交流电压信号，然后经过隔离变压 器输出级联产生〇~400V的交流电压，经过输出滤波器滤波后得到宽频高稳电源的输出电 压；
[0007] 所述中频升压变压器用于对宽频高稳电源的输出电压升压后输出至标准宽频分 压器和待检交流分压器。
[0008] 如上所述的交流分压器自动校验装置，所述宽频高稳电源还包括大功率开关电 源，用于通过交流接触器、断路器接入市电，产生8组正负70V的直流电压分别为线性功率放 大模块的8个功率放大模块供电。
[0009] 如上所述的交流分压器自动校验装置，所述宽频高稳电源还包括过流保护电路、 安装在线性功率放大模块上的温度传感器，输出滤波器与过流保护电路连接，过流保护电 路中的过检测信号输出端和温度传感器与控制器连接，当过流保护电路检测到输出电流过 载或温度传感器检测到温度过限时，控制器发送故障保护命令至远程工控机系统以切断线 性功率放大模块的供电。
[0010] 如上所述的交流分压器自动校验装置，所述工控机系统包括工控机、数据采集与 控制电路、设在交流接触器上的交流接触器控制线圈，数据采集与控制电路与工控机连接， 交流接触器控制线圈与数据采集与控制电路连接，在收到宽频高稳电源发出的故障保护命 令后，工控机通过数据采集与控制电路控制交流接触器控制线圈将交流接触器断开以切断 市电供电。
[0011] 如上所述的交流分压器自动校验装置，所述工控机系统还包括与工控机连接的显 示器，所述数据采集与控制电路还用于将接收的标准宽频分压器高压端的电压以及宽频高 稳电源的输出电流电压信号，并在显示器上进行显示。
[0012] 本实用新型的有益效果在于：
[0013] 1、本装置基于宽频高稳电源连接中频升压变压器进行升压，提供的输出电压频率 范围为30~300Hz，输出频率误差小于0.01Hz，能实现对宽频分压器的不同频率特性进行检 验。
[0014] 2、本装置基于宽频高稳电源连接中频升压变压器进行升压，宽频高稳电源的输出 电压基于线性功率放大器进行放大，输出信号的波形畸变率与高频分量含量极低，从而可 以使驱动中频升压变压器的交流电压做到非常稳定，输出正弦波波形畸变率小于1%，输出 正弦电压波动和闪变小于〇. 1 %。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型交流分压器自动校验装置的工作原理图；
[0016]图2是本实用新型中宽频尚稳电源的电路结构不意图；
[0017] 图3是图2中线性功率放大模块的电路结构示意图；
[0018] 图4是本实用新型中工控机系统的内部原理框图；
[0019] 图5是本实用新型交流分压器自动校验方法的流程示意图。
[0020] 图中：1一工控机系统，2-宽频高稳电源，3-中频升压变压器，4一标准宽频分压 器，5-待检交流分压器，6-数字电压表，11 一工控机，12-数据采集与控制电路，13-显示 器，14 一交流接触器控制线圈，21-控制器，22-标准信号发生器，23-大功率开关电源， 24-线性功率放大模块，25-输出滤波器，26-过流保护电路，27-温度传感器，241-功率 放大模块，242-隔离变压器。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地 描述。
[0022]图1所示为本实用新型交流分压器自动校验装置的工作原理图，其用于对待检交 流分压器5进行校验，所述交流分压器自动校验装置包括依次连接的工控机系统1、宽频高 稳电源2、中频升压变压器3、标准宽频分压器4、数字电压表6,标准宽频分压器4与待检交流 分压器5并联连接，标准宽频分压器4的低压臂与工控机系统1连接，用于将标准宽频分压器 4高压端的电压反馈至工控机系统1，数字电压表6与待检交流分压器5连接，数字电压表6用 于显示待检交流分压，5的电压，试验人员记录此电压值，同时记录工控机系统1显示的标准 电压值，然后对被检交流分压器5的电压校验评定。
[0023] 所述工控机系统1，用于通过RS232通信口发出控制信号控制宽频高稳电源2输出 电压的频率和幅值，标准宽频分压器4采集实际输出高电压值送入工控机系统1，与设定的 目标电压进行比较后，将差值作为控制信号实现对宽频稳压电源2的调节，使得目标电压和 实际输出的电压的误差最小。当标准宽频分压器4高压端的电压达到预先设定的检测点时 自动停止升压(即停止向宽频高稳电源2发送控制信号）。
[0024]请进一步参考图2,所述宽频高稳电源2包括控制器21、标准信号发生器22、大功率 开关电源23、线性功率放大模块24、输出滤波器25、过流保护电路26、温度传感器27。
[0025] 所述控制器21(例如高速单片机C8051F020)的其中一个信号输入端通过RS232通 信口与工控机系统1连接，用于接收工控机系统1发送的控制信号，所述控制器21的控制信 号端与所述标准信号发生器22连接，以将控制信号送入标准信号发生器22(例如DCS芯片 AD9851)产生标准正弦波。
[0026]所述大功率开关电源23用于通过交流接触器、断路器接入市电（即三相工频交流 电源为其供电），产生8组正负70V的直流电压为线性功率放大模块24供电。所述线性功率放 大模块24的输出端与输出滤波器25、过流保护电路26依次连接，过流保护电路26中的过检 测信号输出端和温度传感器27与控制器21连接，温度传感器27安装在线性功率放大模块24 上，其中过检测信号输出端用于将检测的输出电流信号传送给控制器21，温度传感器27置 于线性功率放大模块24附近，用于实时监测线性功率放大模块24的温度，并传送给控制器 21〇
[0027]所述标准信号发生器22在控制器21控制下产生标准正弦电压，然后进入线性功率 放大模块24进行放大。请进一步参考图3,所述线性功率放大模块24包括8个并联的功率放 大模块241及与每个功率放大模块241输出端串联的隔离变压器242,所述标准信号发生器 22产生的标准正弦电压经过8个功率放大模块241放大后成为8组线性功率放大交流电压信 号，然后经过隔离变压器242输出级联产生0~400V的交流电压，实现功率的叠加放大与电 压的叠加输出，再经过输出滤波器25滤波后得到宽频高稳电源2的输出电压。由于隔离变压 器242的输出电压来源于线性功率放大器，所以输出电压的波形畸变率极低，输出电压信号 的高频分量含量极低。因此驱动一中频升压变压器的交流电压非常稳定，整个校验装置产 生的高压值就非常稳定。
[0028]宽频高稳电源2的控制器21接收工控机系统1经RS232发送的控制信号，送入标准 信号发生器22产生标准正弦波控制线性功率放大模块24,从而改变宽频高稳电源2的输出 电压频率和幅值。宽频高稳电源2输出电压只由工控机系统1发出的控制信号决定，不受电 网电压波动的影响，整个测量过程中控制器21不断检测输出电流的幅值以及线性功率放大 模块24的温度，控制器21当输出电流过载或温度过限时立刻启动过流保护或温度检测保 护，发送故障保护命令至远程工控机系统1以切断线性功率放大模块24的供电。整个宽频高 稳电源2的输出功率不低于20KVA，输出电压幅值为0~200V和0~400V两个档位。
[0029] 所述中频升压变压器3与标准宽频分压器4连接，标准宽频分压器4的高压侧的电 压加至被检测设备（即待检交流分压器5)，并通过标准宽频分压器4实时记录输出电压的波