[实用新型]电子式互感器精度测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统用的互感器测试仪，且可以输出数字信号的测试仪，用于数字化变电站中合并单元、保护或测控装置的测试工作。

背景技术

随着电子式互感器和数字化变电站的不断发展和应用，则需用一种能够支持数字信号的设备来完成数字化变电站的测试工作。该项发明正是用来完成这一功能的。该装置以IEC60044-8的通讯方式发动数字信号给合并单元或者保护、测控装置等。该数字信号可以从装置里的交流头采样或者直接模拟数字信号得出。该数字信号可以改变其波特率、采样率等，这样能够满足不同装置的应用要求。

数字化变电站中的电子式互感器相对于常规的互感器由于其特有的优点，比如，绝缘简单、无铁磁谐振和磁饱和问题、无二次线圈开路高压危险、测量精度高、动态范围大、没有因充油而潜在的易燃、易爆等危险、体积小、重量轻等。随着电力系统向大容量，高电压等级方向发展，因而电子式互感器得到广泛的应用。在基于电子式互感器的数字化变电站中，合并单元、保护、测控、电度表、录波器等装置的测试与常规的变电站完全不同，他们接入的都是数字信号。因此就需要专用的测试方法和测试装置来完成各装置的测试工作，从而了解整个变电站的运行状态。

在常规变电站中由于使用的是传统的电磁式互感器，其测试方法主要为通过可提供模拟信号的测试设备如昂立、博电等，直接给各装置内的PT、CT加模拟信号，完成各个装置所需要进行的各项测试。而在数字化变电站中，由于电子式互感器到合并单元以及合并单元到间隔层各装置，上送的均是数字量。因此，采用传统的测量方法就无法满足要求。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种支持IEC60044-8这个国家标准的通讯规约的电子式互感器测试仪。

本实用新型的解决方案：电子式互感器精度测试仪，包含DSP插件和CPU插件，其中DSP插件包含DSP芯片、AD转换芯片和运算放大器、现场可编程门阵列芯片FPGA和光纤收发器，CPU插件包含微处理器CPU芯片、PCI以太网控器和高精度物理层PHY芯片，交流插件含有PT和CT，其特征是：外部产生交流模拟量信号连接到交流插件的输入，交流插件将交流模拟量信号转换成小电压信号将输出通过背板连接到DSP插件的运算放大器；DSP插件的运算放大器的输出连接到AD芯片输入，再将AD芯片输出连接到DSP芯片，DSP芯片的输出连接到现场可编程门阵列芯片FPGA，FPGA进行编码后，将输出结果连接到光纤收发器；CPU插件的微处理器CPU芯片通过CAN总线(Controller Area Net控制局域网)连接DSP插件；同时该芯片通过485通讯口连接到液晶，上位机通过网线连接到CPU插件的高精度物理层PHY芯片和PCI以太网控制器，PCI以太网控制器将解析的报文送给CPU芯片。

DSP插件通过运算放大器连接交流插件的输出，运算放大器的输出连接到AD芯片输入，再将AD芯片输出连接到DSP芯片，DSP芯片的输出连接到现场可编程门阵列芯片FPGA，FPGA进行编码后，将输出结果连接到光纤收发器。

电子式互感器精度测试仪，还有交流模拟量输入的交流插件，该插件有三个电压互感器PT和三个电流互感器CT，他们的输出通过背板连接到DSP插件。PT和CT的输入可以直接通过外接可提供模拟信号的测试设备如昂立、博电等

其中，DSP插件的DSP芯片的输出连接到现场可编程门阵列芯片FPGA，FPGA将其编码后，将输出结果连接到光纤收发器以IEC60044-8规约发送出去。

其中，DSP芯片还通过CAN总线连接CPU插件的输出模拟的数字信号，并将模拟的数字信号连接到FPGA，FPGA将其编码后，将输出结果连接到光纤收发器以IEC60044-8规约发送出去。

DSP插件在PT和CT的输出时，需要完成AD采样交流插件信号并转换成支持IEC60044-8通讯规约的信号。在发送数字信号前，DSP板卡将AD转换出来的数字信号转换到IEC60044-8协议中的标准数字信号。比如：在IEC60044-8协议中数字量输出的额定值保护电流对应为463(十六进制为0x01CF)，测量电流和电压对应的数字量是11585(十六进制为0x2D41)。由于交流头中CT的额定值为1A，PT的额定值为57.7V。因此其转换关系为：

电压数字量D2＝V＊11585/57.7，其中V为PT上所加的模拟电压量；

测量电流数字量D2＝I＊11585/1，其中，I是CT上所加的模拟电流量

保护电流数字量D3＝I＊463/1，其中，I是CT上所加的模拟电流量