一種交流分壓器自動校驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電力系統(tǒng)高壓計量設(shè)備的自動化校驗技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種交流 分壓器自動校驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 交流分壓器等高壓計量設(shè)備在進行計量校驗時需要將其讀數(shù)值與標準計量設(shè)備 進行對比，因此在校驗過程中需要對被檢測高壓計量設(shè)備和標準高壓計量設(shè)備輸入最高至 額定電壓的高壓，此時所需要的電源容量非常大，通常只能使用市電加調(diào)壓變或者逆變電 源作為中頻升壓變壓器的輸入電源進行升壓。市電的波動較大且波形畸變率可能會比較 高，頻率存在一定的波動，這樣就造成了在進行校驗時標準計量設(shè)備的讀數(shù)也會一直跳動， 且因為頻率和波形畸變率的影響，作為參考的標準計量設(shè)備也存在一定的誤差，且市電加 調(diào)壓變壓器只能針對50Hz的工頻分壓器進行校驗;而使用逆變電源作為中頻升壓變壓器的 供電電源時，通常輸出波形的畸變率較高，且存在大量的高頻干擾分量，其中高頻干擾會嚴 重影響分壓器的讀數(shù)使被檢測交流分壓器的讀數(shù)產(chǎn)生波動和零位漂移。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型提供一種交流分壓器自動校驗裝置，可實 現(xiàn)校驗過程自動升壓降壓及穩(wěn)壓，校驗頻率從30Hz~300Hz，校驗時輸出電壓非常穩(wěn)定且諧 波含量極低，整個升壓過程中頻率和波形畸變率非常小，從而可以避免頻率變化造成對阻 容性分壓器的讀數(shù)變化，整個檢測和校驗過程全自動，可以避免手動調(diào)壓或者機械調(diào)壓過 程操作失誤。
[0004] -種交流分壓器自動校驗裝置，包括依次連接的工控機系統(tǒng)、寬頻高穩(wěn)電源、中頻 升壓變壓器、標準寬頻分壓器，標準寬頻分壓器用于與待檢交流分壓器并聯(lián)連接；
[0005] 所述工控機系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電壓檢測點，發(fā)出控制信號控制寬頻高穩(wěn) 電源輸出電壓的頻率和幅值，對標準寬頻分壓器進行電壓采樣，采用反饋自動控制調(diào)節(jié)標 準寬頻分壓器高壓端的電壓與目標設(shè)定電壓的誤差，當標準寬頻分壓器高壓端的電壓達到 預(yù)先設(shè)定的電壓檢測點時自動停止升壓；
[0006] 所述寬頻高穩(wěn)電源包括控制器、標準信號發(fā)生器、大功率開關(guān)電源、線性功率放大 模塊、輸出濾波器，所述控制器用于接收所述工控機系統(tǒng)發(fā)出的控制信號，將所述控制信號 送入標準信號發(fā)生器產(chǎn)生標準正弦波，所述線性功率放大模塊包括8個并聯(lián)的功率放大模 塊及與每個功率放大模塊輸出端串聯(lián)的隔離變壓器，所述標準信號發(fā)生器產(chǎn)生的標準正弦 電壓經(jīng)過8個功率放大模塊放大后成為8組線性功率放大交流電壓信號，然后經(jīng)過隔離變壓 器輸出級聯(lián)產(chǎn)生〇~400V的交流電壓，經(jīng)過輸出濾波器濾波后得到寬頻高穩(wěn)電源的輸出電 壓；
[0007] 所述中頻升壓變壓器用于對寬頻高穩(wěn)電源的輸出電壓升壓后輸出至標準寬頻分 壓器和待檢交流分壓器。
[0008] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述寬頻高穩(wěn)電源還包括大功率開關(guān)電 源，用于通過交流接觸器、斷路器接入市電，產(chǎn)生8組正負70V的直流電壓分別為線性功率放 大模塊的8個功率放大模塊供電。
[0009] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述寬頻高穩(wěn)電源還包括過流保護電路、 安裝在線性功率放大模塊上的溫度傳感器，輸出濾波器與過流保護電路連接，過流保護電 路中的過檢測信號輸出端和溫度傳感器與控制器連接，當過流保護電路檢測到輸出電流過 載或溫度傳感器檢測到溫度過限時，控制器發(fā)送故障保護命令至遠程工控機系統(tǒng)以切斷線 性功率放大模塊的供電。
[0010] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述工控機系統(tǒng)包括工控機、數(shù)據(jù)采集與 控制電路、設(shè)在交流接觸器上的交流接觸器控制線圈，數(shù)據(jù)采集與控制電路與工控機連接， 交流接觸器控制線圈與數(shù)據(jù)采集與控制電路連接，在收到寬頻高穩(wěn)電源發(fā)出的故障保護命 令后，工控機通過數(shù)據(jù)采集與控制電路控制交流接觸器控制線圈將交流接觸器斷開以切斷 市電供電。
[0011] 如上所述的交流分壓器自動校驗裝置，所述工控機系統(tǒng)還包括與工控機連接的顯 示器，所述數(shù)據(jù)采集與控制電路還用于將接收的標準寬頻分壓器高壓端的電壓以及寬頻高 穩(wěn)電源的輸出電流電壓信號，并在顯示器上進行顯示。
[0012] 本實用新型的有益效果在于：
[0013] 1、本裝置基于寬頻高穩(wěn)電源連接中頻升壓變壓器進行升壓，提供的輸出電壓頻率 范圍為30~300Hz，輸出頻率誤差小于0.01Hz，能實現(xiàn)對寬頻分壓器的不同頻率特性進行檢 驗。
[0014] 2、本裝置基于寬頻高穩(wěn)電源連接中頻升壓變壓器進行升壓，寬頻高穩(wěn)電源的輸出 電壓基于線性功率放大器進行放大，輸出信號的波形畸變率與高頻分量含量極低，從而可 以使驅(qū)動中頻升壓變壓器的交流電壓做到非常穩(wěn)定，輸出正弦波波形畸變率小于1%，輸出 正弦電壓波動和閃變小于〇. 1 %。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型交流分壓器自動校驗裝置的工作原理圖；
[0016]圖2是本實用新型中寬頻尚穩(wěn)電源的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017] 圖3是圖2中線性功率放大模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4是本實用新型中工控機系統(tǒng)的內(nèi)部原理框圖；
[0019] 圖5是本實用新型交流分壓器自動校驗方法的流程示意圖。
[0020] 圖中：1一工控機系統(tǒng)，2-寬頻高穩(wěn)電源，3-中頻升壓變壓器，4一標準寬頻分壓 器，5-待檢交流分壓器，6-數(shù)字電壓表，11 一工控機，12-數(shù)據(jù)采集與控制電路，13-顯示 器，14 一交流接觸器控制線圈，21-控制器，22-標準信號發(fā)生器，23-大功率開關(guān)電源， 24-線性功率放大模塊，25-輸出濾波器，26-過流保護電路，27-溫度傳感器，241-功率 放大模塊，242-隔離變壓器。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地 描述。
[0022]圖1所示為本實用新型交流分壓器自動校驗裝置的工作原理圖，其用于對待檢交 流分壓器5進行校驗，所述交流分壓器自動校驗裝置包括依次連接的工控機系統(tǒng)1、寬頻高 穩(wěn)電源2、中頻升壓變壓器3、標準寬頻分壓器4、數(shù)字電壓表6,標準寬頻分壓器4與待檢交流 分壓器5并聯(lián)連接，標準寬頻分壓器4的低壓臂與工控機系統(tǒng)1連接，用于將標準寬頻分壓器 4高壓端的電壓反饋至工控機系統(tǒng)1，數(shù)字電壓表6與待檢交流分壓器5連接，數(shù)字電壓表6用 于顯示待檢交流分壓，5的電壓，試驗人員記錄此電壓值，同時記錄工控機系統(tǒng)1顯示的標準 電壓值，然后對被檢交流分壓器5的電壓校驗評定。
[0023] 所述工控機系統(tǒng)1，用于通過RS232通信口發(fā)出控制信號控制寬頻高穩(wěn)電源2輸出 電壓的頻率和幅值，標準寬頻分壓器4采集實際輸出高電壓值送入工控機系統(tǒng)1，與設(shè)定的 目標電壓進行比較后，將差值作為控制信號實現(xiàn)對寬頻穩(wěn)壓電源2的調(diào)節(jié)，使得目標電壓和 實際輸出的電壓的誤差最小。當標準寬頻分壓器4高壓端的電壓達到預(yù)先設(shè)定的檢測點時 自動停止升壓(即停止向?qū)掝l高穩(wěn)電源2發(fā)送控制信號）。
[0024]請進一步參考圖2,所述寬頻高穩(wěn)電源2包括控制器21、標準信號發(fā)生器22、大功率 開關(guān)電源23、線性功率放大模塊24、輸出濾波器25、過流保護電路26、溫度傳感器27。
[0025] 所述控制器21(例如高速單片機C8051F020)的其中一個信號輸入端通過RS232通 信口與工控機系統(tǒng)1連接，用于接收工控機系統(tǒng)1發(fā)送的控制信號，所述控制器21的控制信 號端與所述標準信號發(fā)生器22連接，以將控制信號送入標準信號發(fā)生器22(例如DCS芯片 AD9851)產(chǎn)生標準正弦波。
[0026]所述大功率開關(guān)電源23用于通過交流接觸器、斷路器接入市電（即三相工頻交流 電源為其供電），產(chǎn)生8組正負70V的直流電壓為線性功率放大模塊24供電。所述線性功率放 大模塊24的輸出端與輸出濾波器25、過流保護電路26依次連接，過流保護電路26中的過檢 測信號輸出端和溫度傳感器27與控制器21連接，溫度傳感器27安裝在線性功率放大模塊24 上，其中過檢測信號輸出端用于將檢測的輸出電流信號傳送給控制器21，溫度傳感器27置 于線性功率放大模塊24附近，用于實時監(jiān)測線性功率放大模塊24的溫度，并傳送給控制器 21〇
[0027]所述標準信號發(fā)生器22在控制器21控制下產(chǎn)生標準正弦電壓，然后進入線性功率 放大模塊24進行放大。請進一步參考圖3,所述線性功率放大模塊24包括8個并聯(lián)的功率放 大模塊241及與每個功率放大模塊241輸出端串聯(lián)的隔離變壓器242,所述標準信號發(fā)生器 22產(chǎn)生的標準正弦電壓經(jīng)過8個功率放大模塊241放大后成為8組線性功率放大交流電壓信 號，然后經(jīng)過隔離變壓器242輸出級聯(lián)產(chǎn)生0~400V的交流電壓，實現(xiàn)功率的疊加放大與電 壓的疊加輸出，再經(jīng)過輸出濾波器25濾波后得到寬頻高穩(wěn)電源2的輸出電壓。由于隔離變壓 器242的輸出電壓來源于線性功率放大器，所以輸出電壓的波形畸變率極低，輸出電壓信號 的高頻分量含量極低。因此驅(qū)動一中頻升壓變壓器的交流電壓非常穩(wěn)定，整個校驗裝置產(chǎn) 生的高壓值就非常穩(wěn)定。
[0028]寬頻高穩(wěn)電源2的控制器21接收工控機系統(tǒng)1經(jīng)RS232發(fā)送的控制信號，送入標準 信號發(fā)生器22產(chǎn)生標準正弦波控制線性功率放大模塊24,從而改變寬頻高穩(wěn)電源2的輸出 電壓頻率和幅值。寬頻高穩(wěn)電源2輸出電壓只由工控機系統(tǒng)1發(fā)出的控制信號決定，不受電 網(wǎng)電壓波動的影響，整個測量過程中控制器21不斷檢測輸出電流的幅值以及線性功率放大 模塊24的溫度，控制器21當輸出電流過載或溫度過限時立刻啟動過流保護或溫度檢測保 護，發(fā)送故障保護命令至遠程工控機系統(tǒng)1以切斷線性功率放大模塊24的供電。整個寬頻高 穩(wěn)電源2的輸出功率不低于20KVA，輸出電壓幅值為0~200V和0~400V兩個檔位。
[0029] 所述中頻升壓變壓器3與標準寬頻分壓器4連接，標準寬頻分壓器4的高壓側(cè)的電 壓加至被檢測設(shè)備（即待檢交流分壓器5)，并通過標準寬頻分壓器4實時記錄輸出電壓的波