三相交流电感测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及三相交流电感测试仪。
【背景技术】
[0002] 电力系统使用补偿电容器组提高功率因数。无功补偿电容的工作容量大，切换频 繁。为保障设备的可靠性，需定期进行检测。电容电感测试仪针对变电站现场测量并联电 容器组中的单个电容器电容值时存在的问题而专门研制的。传统的检测方法是将电容汇流 排拆除，然后用电容表进行测量。这种方法补救工作量大，也容易造成电容的损坏；因此，为 解决以上问题，亟待研发一款新的自动电感测试仪。
【发明内容】
[0003] 为解决以上问题，本发明涉及三相交流电感测试仪，所述三相交流电感测试仪包 括：300kVA三相交流变频电源或感应调压器（1)、U相柔性电流传感器（2)、V相柔性电流传 感器（3)、W相柔性电流传感器（4)、U相差分电压探头（5)、V相差分电压探头（6)、W相差 分电压探头（7)、四通道高速高带宽采卡（8)、二通道高速高带宽采卡（9)、和PC(IO);
[0004] 所述U相柔性电流传感器⑵的第一端、V相柔性电流传感器（3)的第一端、和W 相柔性电流传感器（4)的第一端分别连接所述300kVA三相交流变频电源或感应调压器（1) 的U相、V相和W相；
[0005] 所述U相柔性电流传感器（2)的第二端通过串联的电阻Ru和电感Lu连接U相差 分电压探头（5)的一端，所述U相差分电压探头（5)的另一端和所述U相柔性电流传感器 (2) 的第三端连接所述四通道高速高带宽采卡（8);
[0006] 所述V相柔性电流传感器（3)的第二端通过串联的电阻Rv和电感Lv连接V相差 分电压探头（6)的一端，所述V相差分电压探头（6)的另一端和所述V相柔性电流传感器 (3) 的第三端连接所述四通道高速高带宽采卡（8);
[0007] 所述W相柔性电流传感器⑷的第二端通过串联的电阻Rw和电感Lw连接W相差 分电压探头（7)的一端，所述W相差分电压探头（7)的另一端和所述W相柔性电流传感器
[7] 的第三端连接所述二通道高速高带宽采卡（9);
[0008] 所述300kVA三相交流变频电源或感应调压器（1)、四通道高速高带宽采卡（8)、二 通道高速高带宽采卡（9)均连接所述PC (10)。
[0009] 本发明具有人机交互良好，测量精度高，成本低等优势，可广泛用于电感测试领 域。
【附图说明】
[0010] 通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及 优点将变得更加易于清楚，在附图中：
[0011] 图1为本发明的交流电感测试仪硬件原理简图；
[0012] 图2为本发明的三相交流电感精度分析图。
[0013] 图1的附图标记如下：
[0014] l、300kVA三相交流变频电源或感应调压器；2、U相柔性电流传感器；3、V相柔性电 流传感器；4、W相柔性电流传感器；5、U相差分电压探头；6、V相差分电压探头；7、W相差分 电压探头；8、四通道高速高带宽采卡；9、二通道高速高带宽采卡；10、PC。
[0015] 注：虚线系电源及采集卡与PC机连接的采集控制线。
【具体实施方式】
[0016] 在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然 而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相 反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领 域技术人员。
[0017] 在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0018] 如图1所示，所述三相交流电感测试仪包括：300kVA三相交流变频电源或感应调 压器（I)、U相柔性电流传感器（2)、V相柔性电流传感器（3)、W相柔性电流传感器（4)、U 相差分电压探头（5)、V相差分电压探头（6)、W相差分电压探头（7)、四通道高速高带宽采 卡（8)、二通道高速高带宽采卡（9)、和PC(IO);
[0019] 所述U相柔性电流传感器⑵的第一端、V相柔性电流传感器（3)的第一端、和W 相柔性电流传感器（4)的第一端分别连接所述300kVA三相交流变频电源或感应调压器（1) 的U相、V相和W相；
[0020] 所述U相柔性电流传感器（2)的第二端通过串联的电阻Ru和电感Lu连接U相差 分电压探头（5)的一端，所述U相差分电压探头（5)的另一端和所述U相柔性电流传感器 (2) 的第三端连接所述四通道高速高带宽采卡（8);
[0021] 所述V相柔性电流传感器（3)的第二端通过串联的电阻Rv和电感Lv连接V相差 分电压探头（6)的一端，所述V相差分电压探头（6)的另一端和所述V相柔性电流传感器 (3) 的第三端连接所述四通道高速高带宽采卡（8);
[0022] 所述W相柔性电流传感器⑷的第二端通过串联的电阻Rw和电感Lw连接W相差 分电压探头（7)的一端，所述W相差分电压探头（7)的另一端和所述W相柔性电流传感器 (7)的第三端连接所述二通道高速高带宽采卡（9);
[0023] 所述300kVA三相交流变频电源或感应调压器（1)、四通道高速高带宽采卡（8)、二 通道高速高带宽采卡（9)均连接所述PC (10)。
[0024] 本发明的三相交流电感测试仪的工作过程如下：
[0025] (1)根据待测电感的额定电流及电压确定功率电阻数值，按图1接入待测电感及 负载电阻；
[0026] (2)PC机测试软件发出控制命令，三相变频电源开机，最迟2秒，待测负载上应有 稳定的输出，此时软件触发二块采集卡同时采集UVW三相共六路电压电流信号，采集时间 约20个周波，0. 4秒。随后控制电源关机；
[0027] (3)利用采集信号采用差分计算原理或Levenberg-Marquardt算法分别计算三相 电感各支路的电感，画出电流电压电感曲线；
[0028] (4)完成数据库查询、修改、插入、查询及删除工作及产品报表的实时事后生成及 打印工作。
[0029] 本发明所使用的核心部件指标如下：
[0030] (1)三相300KVA变频电源（一台）
[0031] 该电源采用分离式输出隔离电源变压器结构，三相可取单相使用；高精度稳频稳 压，旋钮式快速调节电压、频率，可带负载在线直接调节；具有负载适应性强，输出波形品质 好，良好的人机界面，操作简单，体积小，重量轻等优点。
[0032] 输入相位：三相四线
[0033] 输入电压：38〇V± I5%
[0034] 输入频率：50HZ/60Hz ± 5Hz
[0035] 输出相位：三相四线
[0036] 输出电压：0~1000V可调
[0037] 输出频率：50/60/100/200Hz (40-70HZ 连续可调）
[0038] 输出最大电流：0~2000A可调
[0039] 输出过载能力：120% 30s、200% 10s、300% 5s
[0040] 频率稳定度：定频彡±0. 01 %，调频彡±0.1 %
[0041] 波形失真度：THD彡3%
[0042] 功率因数：〇· 85
[0043] 反应时间：< 2ms
[0044] 通讯接口：RS232/485接口可选配
[0045] 工作原理：IGBT/SPWM正弦脉宽调制方式
[0046] 保护功能：过流保护、过压保护、短路保护、过载保护、缺相保护
[0047] (2)三相300KVA感应式调压器（一台）
[0048] 输入相位：三相四线
[0049] 输入电压：380V
[0050] 输入频率：50HZ
[0051] 输出相位：三相四线
[0052] 输出电压：0~1000V可调
[0053] 输出频率：50Hz
[0054] 输出最大电流：0~1000A可调
[0055] 波形失真度：无附加波形失真
[0056] 功率因数：〇· 95
[0057] 应变时间：0· 2~0· 5s
[0058] 变频电源与调压器的比较如下：
[0059] 1)变频电源可通过接口由PC主机软件控制电源的开关，工作时间及随意调整电 压；调压器不可以；
[0060] 2)变频电源操作简便，调压器只能手动操作；
[0061] 3)调压器体积大，重量重，而变频电源则相反，可移动。
[0062] 4)调压器输出不可变频，输出质量较差。
[0063] 5)变频电源较贵，价格是调压器的3至4倍。
[0064] (3)Pico Scope 5243A 采集卡（二通道，一块）。
[0065] (4)Pico Scope 5443A 采集卡（四通道，一块）。
[0066] (5)通用PC参数（一台）
[0067] 液晶显示器：彡14寸
[0068] 内存 DDR3 3 4G，
[0069] 固态硬盘：彡200G
[0070] USB :彡 4 个
[0071] (6)N1015A差动电压探头（三支）
[0072] 1.特点：
[0073] 该探头提供一个安全的仪器给所有的示波器使用，它可以转换由高输入的差动电 压1500VP