一种电流互感器极性快速测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于电站测试技术领域，具体涉及一种电流互感器极性快速测试仪.包括设置在壳体表面右两端的接线端子，壳体表面左端设置的LCD显示器和打印机，接线端子的下方和壳体表面的底端边沿之间设置有电源接口和电源开关，以及设置在壳体内部的极性判别电路、信号控制器、电池供电监控电路和通信接口电路，所述接线端子通过极性判别电路与信号控制器电气连接，所述信号控制器分别与电池供电监控电路、通信接口电路和LCD显示器电气连接，所述通信接口电路与通信转接口与打印机连接，本实用新型操作方便，能够快捷有效地判别出电流互感器极性，降低试验时间，提高检修效率。
【专利说明】
一种电流互感器极性快速测试仪
技术领域
[0001]本实用新型属于电站测试技术领域，具体涉及一种电流互感器极性快速测试仪。
【背景技术】
[0002]电流互感器(以下简称CT，Current Transformer)是电力系统中联系一次回路和二次回路的重要设备，在发电厂、变电站、配电网广泛使用，它能够通过交变磁通将电力系统一次侧的大电流转化为二次电流供给保护、测量、计量、录波等二次回路使用。由于电流互感器在继电保护二次回路中起一、二次回路的电流隔离作用，它们的一、二次侧都有两个及以上的引出端子，任何一侧CT的引出端子用错或二次侧回路的极性接反，都会使二次侧的相位变化180度，就极有可能造成一些带方向判别条件的保护装置(功能)拒动或误动，从而给电网的安全稳定运行造成危害。因此，需要在电流互感器投入使用前或更换CT 二次电缆后，及时对上述CT的极性进行测试是继电保护工作人员不可或缺的工作环节。现有的极性测试装置虽然功能都比较齐全，但过于笨重携带不便，每次在现场接线比较凌乱、繁琐，容易出错，降低检修效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种操作简单、能快速、正确判别电流互感器极性快速测试仪，为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0004]—种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:包括壳体，以及在壳体表面右两端设置有接线端子，在壳体表面左端设置有LCD显示器和打印机，接线端子的下方和壳体表面的底端边沿之间设置有电源接口和电源开关，以及设置在壳体内部的极性判别电路、信号控制器、电池供电监控电路和通信接口电路，所述接线端子通过极性判别电路与信号控制器电气连接，所述信号控制器分别与电池供电监控电路、通信接口电路和LCD显示器电气连接，所述通信接口电路通过通信转接口与打印机连接。
[0005]优选地，所述极性判别电路包括信号比较放大器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Ql、电容Cl、电容C2和发光二极管Dl，所述电阻Rl的一端、电阻R3—端、电容Cl 一端分别与电压互感器的二次侧的一抽头连接，所述电容Cl的另一端、电阻R2的一端、电阻R4的一端分别与电压互感器的二次侧的另一抽头连接，所述电阻Rl的另一端和电阻R2的另一端都与地连接，所述电阻R3的另一端与信号比较放大器UlA的正极连接，所述电阻R4的另一端与信号比较放大器UlA的负极连接，所述电阻R5的一端、电阻R6的一端、电容C2的正极都与信号比较放大器UlA的输出端连接，所述电阻R5的另一端与三极管Ql的基极连接，所述三极管Ql的集电极分别与电阻R7的一端、发光二极管Dl的阳极、信号控制器连接，所述发光二极管Dl的阴极与电阻R8的一端连接，所述电容C2的负极、电阻R7的另一端、电阻R8的另一端都与地连接，所述三极管Ql的发射极与+12V电源电压连接，所述电阻R6与+5V电源电压连接。
[0006]优选地，所述电池供电监控电路包括三极管Q2、电阻R9、电阻RlO、电阻Rl 1、电阻R12、电阻R13和电阻R14，所述电阻RlO的一端与电阻R12的一端连接后再与信号控制器连接，所述电阻Rll的一端、三极管Q2的基极都分别与信号控制器连接，所述电阻RlO的另一端通过电阻R13与三极管Q2的基极连接，所述电阻R9的一端也与三极管Q2的基极连接，电阻R9的另一端、电阻R12的另一端都与地连接，所述电阻Rll的另一端分别与三极管Q2的集电极、电池的正极连接，所述三极管Q2的发射极通过电阻R14与电池的负极连接后再与地连接。
[0007]优选地，所述信号控制器为AT89C2051单片控制器。
[0008]优选地，所述信号比较放大器UlA采用LM339四输出集成运算放大器芯片。
[0009]优选地，所述通信转接口为25针RS-232串口、9针RS-232串口或USB接口，所述通信接口电路为RS-232通信电路或USB通信电路。在本实用新型中采用9针RS-232串口。
[0010]优选地，所接线端子至少包括一个二线输入通道、一个四线输入通道和一个六线输入通道。
[0011]综上所述，本实用新型由于采用了上述方案，本实用新型还具有以下有益效果:本实用新型集成了所有部件于一体，结构简单，操作方便，能够快捷，现场接线简单，有效快速地判别出电流互感器极性，降低试验时间，提高检修效率，减少设备停役时间。而且，存放容易，而且携带和使用都更为灵活轻便。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本实用新型一种电流互感器极性快速测试仪的结构图。
[0014]图2是本实用新型一种电流互感器极性快速测试仪的电路控制原理图。
[0015]图3是本实用新型一种电流互感器极性快速测试仪的极性判别电路原理图。
[0016]图4是本实用新型一种电流互感器极性快速测试仪的电池供电监控电路原理图。
[0017]附图1和2中，1-接线端子，2-极性判别电路，3-信号控制器，4-电池供电监控电路，5-1XD显示器，6-通信接口电路，7-通信转接口，8-打印机，9-电源接口，10-电源开关，100-壳体。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]如图1和图2所示，一种电流互感器极性快速测试仪，包括壳体100，以及在壳体100表面右两端设置有接线端子1，壳体表面左端设置有LCD显示器5和打印机8，接线端子I的下方和壳体100表面的底端边沿之间设置有电源接口9和电源开关10，以及设置在壳体100内部的极性判别电路2、信号控制器3、电池供电监控电路4和通信接口电路6，所述接线端子I通过极性判别电路2与信号控制器3电气连接，所述信号控制器3分别与电池供电监控电路4、通信接口电路6和IXD显示器5电气连接，所述通信接口电路6通过通信转接口 7与打印机8连接，所述信号控制器3为AT89C2051单片控制器。所述通信转接口7为25针RS-232串口、9针RS-232串口或USB接口，所述通信接口电路6为RS-232通信电路或USB通信电路。通过设置打印机7可方便及时地打印所测试的结果。在本实用新型中，所接线端子I至少包括一个二线输入通道a、一个四线输入通道b和一个六线输入通道g。
[0020]作为本实用新型的最佳实施例，如图3所示，所述极性判别电路包括信号比较放大器UlA、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Ql、电容Cl、电容C2和发光二极管Dl，所述电阻Rl的一端、电阻R3—端、电容Cl一端分别与电压互感器的二次侧的一个抽头连接，所述电容CI的另一端、电阻R 2的一端、电阻R 4的一端分别与电压互感器的二次侧的另一抽头连接，所述电阻Rl的另一端和电阻R2的另一端都与地连接，所述电阻R3的另一端与信号比较放大器UlA的正极连接，所述电阻R4的另一端与信号比较放大器Ul A的负极连接，所述电阻R5的一端、电阻R6的一端、电容C2的正极都与信号比较放大器UlA的输出端连接，所述电阻R5的另一端与三极管Ql的基极连接，所述三极管Ql的集电极分别与电阻R7的一端、发光二极管Dl的阳极、信号控制器3连接，所述发光二极管Dl的阴极与电阻R8的一端连接，所述电容C2的负极、电阻R7的另一端、电阻R8的另一端都与地连接，所述三极管Ql的发射极与+12V电源电压连接，所述电阻R6与+5V电源电压连接。在本实用新型中，所述比较放大器采用LM339四输出集成运算放大器芯片。
[0021]在本实用新型中，所述极性判别电路的工作原理如下:电流互感器CT的一次侧为两个抽头接线端子，电流互感器CT的二次侧为若干个抽头接线端子，在本实用新型中，如图2所示，电流互感器CT一次侧的Pl端子和P2端子，SI端子、S2端子、S3端子、S4端子、S5端子和S6端子为电流互感器CT 二次侧的六个抽头接线端子，测试时，从电流互感器CT的一次侧施加电压信号Us，在此同时，电流互感器CT 二次侧的SI端子和S6端子分别接入壳体100表面的二线输入通道a，电流互感器CT二次侧瞬时感应输出的脉冲采样信号分别送入信号比较放大器UlA的正极输入端(in+)和负极输入端(in-)进行比较放大和调节处理，从电流互感器CT的二次侧SI，S2的瞬时感应脉冲采样信号，在比较器中进行比较，因为极性不同时，感应的脉冲正负是不同的，当极性相同时，比较输出为低电平，三极管Ql被导通，发光二极管Dl发亮，表示极性相同，三极管Ql输出高电平至AT89C2051控制器的P3.5引脚，此时AT89C2051控制器输出相应的信号至IXD显示器5，贝IjIXD显示器5上显示为“正”表示极性相同。若极性不同时，比较输出为高电平，三极管Ql截止不导通，发光二极管Dl不发亮，则极性不相同，三极管Ql输出低电平至AT89C2051控制器的P3.5引脚，此时AT89C2051控制器输出相应的信号至LCD显示器5，IXD显示器5上显示为“负”表示极性不相同，通过以上测试来判断电流互感器CT的极性。当同时测试电流互感器CT的四个抽头端子或六个抽头端子时，则将抽头分别接入壳体100表面的四线输入通道b或六线输入通道g，此时的极性判别电路中的信号比较放大器UlA所采用的型号为LM339四输出集成运算放大器芯片，将采用四组比较输出进行同时测试，而提高了测试的效率。
[0022]作为本实用新型的最佳实施例，如图4所示，所述电池供电监控电路4包括三极管Q2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14，所述电阻RlO的一端与电阻R12的一端连接后再与信号控制器3连接，所述电阻Rll的一端、三极管Q2的基极都分别与信号控制器3连接，所述电阻RlO的另一端通过电阻R13与三极管Q2的基极连接，所述电阻R9的一端也与三极管Q2的基极连接，电阻R9的另一端、电阻R12的另一端都与地连接，所述电阻Rll的另一端分别与三极管Q2的集电极、电池BTl的正极连接，所述三极管Q2的发射极通过电阻R14与电池BTl的负极连接后再与地连接，所述电池BTl采用12V，同时通过在电池BTl的正极设置电源开关KM后再与电阻Rll和三极管Q2的集电极进行连接，以控制电池BTl的工作状态。通过在电源开关KM输出端引出12V电源V_OUT端子提供+12电压VCC，再经过稳压变换后得到+5V电源电压VCC为其他电路提供电源电压，当不使用电池BTl供电时，可以通过外部电源接入电源接口 9为电流互感器极性快速测试仪提供工作电源。
[0023]在本实用新型中，如图4所示，由三极管Q2、电阻R9、电阻R13和电阻R14组成电池恒流放电电路，其放电电流由电阻R9、电阻R13的比值和电阻R14的阻值决定，由电阻R10、电阻R12和电阻Rll分别与AT89C2051控制器的Pl.0引脚和Pl.1引脚连接组成的电池电压检测电路，由于AT89C2051控制器的Pl.0引脚和Pl.1引脚分别作为片内精密模拟比较器的同相输入和反相输入端，电池电压经电阻R10、电阻R12分压后作为Pl.1引脚反相输入端的基准电压输入，电池电压通过电阻Rll输入Pl.0引脚，设置电池BTl的终止电压为2V，当电池BTl不断放电过程中，Pl.0引脚的电压与Pl.1引脚的电压每个3-5分钟进行比较一次，同时通过IXD显示器5显示当前电池BTl的容量，随着电池BTl不断地放电，当Pl.0引脚的电池电压开始时低于？1.1引脚的基准电压2￥时^8902051控制器的？3.7引脚输出低电平，使三极管02截止停止电池放电，以免造成电池过放，此时可以进行对更换电池或给电池进行充电操作。
[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:包括壳体，以及在壳体表面右两端设置有接线端子，壳体表面左端设置有LCD显示器和打印机，接线端子的下方和壳体表面的底端边沿之间设置有电源接口和电源开关，以及设置在壳体内部的极性判别电路、信号控制器、电池供电监控电路和通信接口电路，所述接线端子通过极性判别电路与信号控制器电气连接，所述信号控制器分别与电池供电监控电路、通信接口电路和LCD显示器电气连接，所述通信接口电路通过通信转接口与打印机连接。2.根据权利要求1所述的一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:所述极性判别电路包括信号比较放大器Ul A、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Ql、电容Cl、电容C2和发光二极管Dl，所述电阻Rl的一端、电阻R3—端、电容Cl一端分别与电压互感器的二次侧的一抽头连接，所述电容Cl的另一端、电阻R2的一端、电阻R4的一端分别与电压互感器的二次侧的另一抽头连接，所述电阻Rl的另一端和电阻R2的另一端都与地连接，所述电阻R3的另一端与信号比较放大器UlA的正极连接，所述电阻R4的另一端与信号比较放大器Ul A的负极连接，所述电阻R5的一端、电阻R6的一端、电容C2的正极都与信号比较放大器UlA的输出端连接，所述电阻R5的另一端与三极管Ql的基极连接，所述三极管Ql的集电极分别与电阻R7的一端、发光二极管Dl的阳极、信号控制器连接，所述发光二极管Dl的阴极与电阻R8的一端连接，所述电容C2的负极、电阻R7的另一端、电阻R8的另一端都与地连接，所述三极管Ql的发射极与+12V电源电压连接，所述电阻R6与+5V电源电压连接。3.根据权利要求1所述的一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:所述电池供电监控电路包括三极管Q2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14，所述电阻RlO的一端与电阻R12的一端连接后再与信号控制器连接，所述电阻Rll的一端、三极管Q2的基极都分别与信号控制器连接，所述电阻RlO的另一端通过电阻R13与三极管Q2的基极连接，所述电阻R9的一端也与三极管Q2的基极连接，电阻R9的另一端、电阻R12的另一端都与地连接，所述电阻Rl I的另一端分别与三极管Q2的集电极、电池的正极连接，所述三极管Q2的发射极通过电阻Rl 4与电池的负极连接后再与地连接。4.根据权利要求1或2或3所述的一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:所述信号控制器为AT89C2051单片控制器。5.根据权利要求2所述的一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:所述信号比较放大器UlA采用LM339四输出集成运算放大器芯片。6.根据权利要求1所述的一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:所述通信转接口为25针RS-232串口、9针RS-232串口或USB接口，所述通信接口电路为RS-232通信电路或USB通信电路。7.根据权利要求1所述的一种电流互感器极性快速测试仪，其特征在于:所接线端子至少包括一个二线输入通道、一个四线输入通道和一个六线输入通道。
【文档编号】G01R31/06GK205427102SQ201620143544
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】罗超群, 周远超, 吴明富, 廖香, 黄庆涛
【申请人】扶绥供电公司