一种变比测试仪检定系统及其检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种变比测试仪检定系统，包括上位机、大规模逻辑组件CPLD、感应分压器和变比测试仪；所述上位机发出控制指令，通过数据线连接大规模逻辑组件CPLD，接收变比测试仪测量的测量值；所述大规模逻辑组件CPLD，接收上位机传来的数据代码，经过逻辑运算得到相应的数据代码，传输给感应分压器；所述变比测试仪接收感应分压器输出的标准变比值，经过分析运算得到的测量结果，通过串口传输给上位机。本发明把检定规程要求的变比值用一张表格形式显示在计算机界面上，然后用一键操作方式，输出实际的变比值，操作简单。
【专利说明】一种变比测试仪检定系统及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变比测试仪检定系统及其检测方法。
【背景技术】
[0002]变压器是电力系统中最重要的设备之一。变压器在空载情况下，高压绕组的电压U1与低压绕组电压U2之比。变压比试验是在变压器一侧施加电压，用仪表或变比测试仪测量另一侧电压，然后根据测量结果计算电压比。变压比试验的目的是检查绕组匝数是否正确，检查分接开关状况，检查绕组有无层(匝)间金属性短路等，为变压器能否投入运行或并联运行提供依据。
[0003]目前，测量变压器变压比的仪器是变比测试仪。在进行变压比试验时，变比测试仪发出一个高电压U1送到变压器高压绕组端，由变压器高、低绕组匝比关系，变压器低压绕组端感应出低电压U2送到变比测试仪测量端。同时变比测试仪内部单片机根据A/D采样得来的电压UpU2进行除法运算(U1ZiU2)，从而得出变压器的实际变比。
[0004]变比测试仪是一种计量器具，其变比测量误差由相应的检定装置确定。本发明解决了检定装置的整体性及智能化问题。即由上位机虚拟仪器界面设定的标准名义变比值，去控制标准感应分压器(一种模拟实际变压器不同变比的分压装置)输出标准变比值供变比测试仪进行测量，确定其误差。测试完毕后，上位机自动计算变比测试仪的测量误差、自动产生原始记录和自动产生检定证书。
[0005]变压器出厂及安装结束时，根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》以及《电力设备预防性试验规程》的规定，应对变压器进行变比测试。变压器变比是指变压器空载运行时，高压绕组的电压U1与低压绕组电压U2之比。测量变压器变比的目的:
[0006]1、检查变压器绕组匝数比是否正确；
[0007]2、检查分接开关的状态；
[0008]3、检查变压器是否存在匝间短路；
[0009]4、判断变压器是否可以并列运行。
[0010]测量变压器变比的仪器是变比测试仪，目前变比测试仪主要分两类，一类是采用电桥平衡原理测量变压器变比，另一类是采用微机采样、控制、计算方式进行变压器变比自动测量。无论什么原理其结果是计算Ui/U2。
[0011]变压器的变比由变比测试仪确定，变比测试仪测量时得到的测量结果U1ZiU2是有误差的，而确定其误差是检定装置。从国家法制计量管理要求，各省级计量部门和省级电力计量中心都应有变比测试仪检定装置。
[0012]目前，检定变压比电桥几种方法分别为:
[0013]I)互感器法
[0014]此方法是用电压互感器作为标准比率捡定变压比电桥。由于电压互感器的比率是固定的，它只能检定变压比电桥比值盘上的某几个值，而不能进行逐盘逐点的检定，并且捡定结果的实际值只能从被捡电桥上读取，从而导致读数误差较大。[0015]2)电阻分压器
[0016]此方法是用一些标准电阻组成几个标准分压比检定变压电桥，但在检定装置中对标准电阻的精度要求很高，并且在阻值搭配上不容易做到足够的准确，标准电阻受环境条件影响也比较大。所以，检定装置本身将会带来较大的误差。
[0017]3)感应分压器法
[0018]此方法的工作原理为:从多盘感应分压器的输出端可以通过开关转换获得连续可调的分压输出，能实现对变压比电桥逐盘逐点的检定，其准确度高、稳定性好，受环境条件影响小，测量结果可从感应分压器上直读取。
[0019]从检定要求的角度出发，感应分压器作为检定变比测试仪的装置，已能满足要求。感应分压器检定变比测试仪的指导文件是JJG970-2002《变压比电桥》国家计量检定规程，规程规定对于被试品必须逐盘逐点进行检定，亦即检定人员需反复通过操作感应分压器上的开关置数，给出若干个标准变比值供变比测试仪测量，确定其误差。同时检定人员在检定过程中，必须按检定规程检定点要求逐个置数供测试仪测量，同时记录测量数据，形成原始记录，计算误差，出具检定证书。整个检定过程繁琐、工作效率低，不适应现在社会的发展。
【发明内容】
[0020]本发明为了解决上述问题，提出一种变比测试仪检定系统及其检测方法，该系统在原无源方式的基础上，采用了微机控制，用虚拟仪器界面，人机对话进行标准量值设定、校准，既保证了标准器长期稳定可靠，又具有智能化特点的新型检定系统。
[0021]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0022]一种变比测试仪检定系统，包括上位机、大规模逻辑组件CPLD、感应分压器和变比测试仪；
[0023]所述上位机发出控制指令，通过数据线连接大规模逻辑组件CPLD，接收变比测试仪测量的测量值；
[0024]所述大规模逻辑组件CPLD，接收上位机传来的数据代码，经过逻辑运算得到相应的数据代码，将其传输给感应分压器；
[0025]所述感应分压器是一种多盘的电压互感器，用于将高电压分压到较低的电压，通过开关切换进行操作分压，感应分压器接收大规模逻辑组件CPLD发出的指令，输出相应的变比值给变比测试仪；
[0026]所述变比测试仪接收感应分压器输出的标准变比值，将经过分析运算得到的测量结果通过串口传输给上位机。
[0027]所述感应分压器设计为7盘，并用η个继电器替换开关，η为自然数且小于等于100，所述继电器的开、合受控于大规模逻辑组件CPLD发出的指令，输出相应的变比值。
[0028]一种采用上述检定系统的检测方法，具体包括以下步骤:
[0029](I)确定变比检测仪的检测方式:根据变比检测仪的类型，选测自动检定或三项组别检定；
[0030](2)根据检测方式选择检定点:根据不同的检定方式，确定相应的检定点；
[0031](3)根据检定点确定连接方式,根据不同的连接方式,确定变比值、进行检定。
[0032]所述步骤(2)的具体方法为:[0033](a)如果是自动变比测试仪，直接按JJG970-2002《变压比电桥检定规程》推荐的变比进行校准计算误差；将待检测的变比测试仪的检测点连接到标准件的对应检测点上；
[0034](b)如果是三项组别检定，按照JJG970-2002《变压比电桥检定规程》推荐的变比进行校准计算误差；选测不同的组别。
[0035]所述步骤(3)中，确定变比值的具体方法为:是三项组别检定时，根据步骤(2)中的步骤(b)中选测的组别，确定不同的变比值，其组别和对应的变比值如下:
[0036]
【权利要求】
1.一种变比测试仪检定系统，其特征是:包括上位机、大规模逻辑组件CPLD、感应分压器和变比测试仪； 所述上位机发出控制指令，通过数据线连接大规模逻辑组件CPLD，接收变比测试仪测量的测量值； 所述大规模逻辑组件CPLD，接收上位机传来的数据代码，经过逻辑运算得到相应的数据代码，将其传输给感应分压器； 所述感应分压器是一种多盘的电压互感器，用于将高电压分压到较低的电压，通过开关切换进行操作分压，感应分压器接收大规模逻辑组件CPLD发出的指令，输出相应的变比值给变比测试仪； 所述变比测试仪接收感应分压器输出的标准变比值，将经过分析运算得到的测量结果通过串口传输给上位机。
2.如权利要求1所述的一种变比测试仪检定系统，其特征是:所述感应分压器设计为7盘，并用η个继电器替换开关，η为自然数且小于等于100，所述继电器的开、合受控于大规模逻辑组件CPLD发出的指令，输出相应的变比值。
3.一种采用上述检定系统的检测方法，其特征是:具体包括以下步骤: (1)确定变比检测仪的检测方式:根据变比检测仪的类型，选测自动检定或三项组别检定; (2)根据检测方式选择检定点:根据不同的检定方式，确定相应的检定点； (3)根据检定点确定连接方式,确定变比值、进行检定。
4.如权利要求3所述的一种采用上述检定系统的检测方法，其特征是:所述步骤(2)的具体方法为: Ca)如果是自动变比测试仪，直接按JJG970-2002《变压比电桥检定规程》推荐的变比进行校准计算误差；将待检测的变比测试仪的检测点连接到标准件的对应检测点上； (b)如果是三项组别检定，按照JJG970-2002《变压比电桥检定规程》推荐的变比进行校准计算误差；选测不同的组别。
5.如权利要求3所述的一种采用上述检定系统的检测方法，其特征是:所述步骤(3)中，确定变比值的具体方法为:是三项组别检定时，根据步骤(2)中的步骤(b)中选测的组另0，确定不同的变比值，其组别和对应的变比值如下:
6.如权利要求3所述的一种采用上述检定系统的检测方法，其特征是:所述步骤(3)的进行检定的具体方法为: (i)连接测试回路； (?)启动上位机，选择相应的检定组别和变比值； (iii)开启变比测试仪，记录测量结果； (iv)变换检定点，继续测量； (v)记录测量数据，关闭整个系统。
【文档编号】G01R35/00GK103809144SQ201410070008
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】朱振华, 周华, 许光可, 李吉德, 赵富强, 王建 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院