二次負(fù)荷及壓降模擬系統(tǒng)

一、背景技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)電能計(jì)量檢定人員流動(dòng)性大、知識(shí)更新慢、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和工作水平參差不齊,復(fù)合型人才偏少,掌握互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定技術(shù)的技術(shù)人員較少,影響了正常的檢測(cè)工作,主要是因?yàn)榕嘤?xùn)裝置較滯后,目前多以集中理論培訓(xùn)、演示實(shí)驗(yàn)、書(shū)面考試以及跟現(xiàn)場(chǎng)一帶一等培訓(xùn)方式,都存在很大的局限性,培訓(xùn)效率非常低。
而且在實(shí)際環(huán)境中的培訓(xùn),由于電能計(jì)量設(shè)備具有高電壓、大電流,會(huì)對(duì)人身和設(shè)備產(chǎn)生安全隱患,限制了培訓(xùn)的質(zhì)量和效率。
如果能提供一種能夠在低壓的條件下操作,真實(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)各種情況,實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量互感器計(jì)量二次回路壓降接線(xiàn)培訓(xùn)以及電壓/電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn),對(duì)電能計(jì)量檢定人員培訓(xùn)該設(shè)備時(shí)的安全操作將是十分有利的。
二、發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種電能計(jì)量互感器二次負(fù)荷及壓降模擬系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括三相電流/電壓源、CT端子箱、PT端子箱、第一電能表端子箱、第二電能表端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備、第一負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)、第二負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn);其中三相電流/電壓源與CT端子箱、PT端子箱連接, PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀與PT端子箱、第一電能表端子箱連接,第一電能表端子箱與PT端子箱和第一負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)連接;
所述CT端子箱與第二電能表端子箱、第二負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)依次連接;
所述負(fù)荷/壓降控制設(shè)備與CT端子箱、PT端子箱、第一電能表端子箱、第二電能表端子箱連接。
進(jìn)一步的,所述系統(tǒng)包括電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)、電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)、電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng),其中,三相電流/電壓源、PT端子箱、第一電能表端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備構(gòu)成電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng);三相電流/電壓源、PT端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備構(gòu)成電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試系統(tǒng);三相電流/電壓源、CT端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備構(gòu)成電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果為:
本系統(tǒng)能模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行中的電流、電壓互感器二次回路工況,并可通過(guò)負(fù)荷/壓降控制設(shè)備改變電流、電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷值和PT二次回路壓降值,以真實(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)各種情況,實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量互感器計(jì)量二次回路壓降接線(xiàn)培訓(xùn)以及電壓/電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)。
附圖說(shuō)明

圖1為本系統(tǒng)的構(gòu)造圖。

圖2為電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)造圖。

圖3為電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

圖4為電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試接線(xiàn)示意圖。

圖5為電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)。

圖6為電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試接線(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,為本系統(tǒng)的構(gòu)造圖。整個(gè)系統(tǒng)由三相電流電壓源、CT端子箱、PT端子箱、兩個(gè)電能表端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備、負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)構(gòu)成。它們的連接關(guān)系為:
三相電流/電壓源與CT端子箱、PT端子箱連接, PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀與PT端子箱、第一電能表端子箱連接,第一電能表端子箱與PT端子箱和第一負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)連接;
所述CT端子箱與第二電能表端子箱、第二負(fù)載箱及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)依次連接;
所述負(fù)荷/壓降控制設(shè)備與CT端子箱、PT端子箱、第一電能表端子箱、第二電能表端子箱連接。
根據(jù)測(cè)試功能,本系統(tǒng)可具體區(qū)分為電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)、電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)、電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)。下面分別予以介紹。
1,電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)
如圖2所示,電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括三相電流/電壓源、PT端子箱、第一電能表端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、第一負(fù)荷/壓降控制設(shè)備及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)。
三相電流/電壓源用于模擬現(xiàn)場(chǎng)帶電情況,為PT二次回路壓降測(cè)試提供基本的電壓: PT端子箱采用現(xiàn)場(chǎng)的PT端子箱的接線(xiàn)盒代替,讓學(xué)員通過(guò)自行接線(xiàn)來(lái)熟悉現(xiàn)場(chǎng)工作的接線(xiàn)方法,同理,第一電能表端子箱也是采用電能表接線(xiàn)盒代替; PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀使用實(shí)際的設(shè)備進(jìn)行,教員可以通過(guò)負(fù)荷/壓降控制設(shè)備調(diào)整PT端子箱和第一電能表端子間的壓降大小,讓學(xué)員通過(guò)使用PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀對(duì)被試設(shè)備的壓降進(jìn)行測(cè)試,得到測(cè)試結(jié)果。
本系統(tǒng)的原理為:影響電壓互感器二次壓降的因素是電壓互感器二次回路線(xiàn)路阻抗和二次回路中通過(guò)的電流,這些因素都是變化的,且具有一定的隨機(jī)性,由歐姆定律可知,電壓互感器二次回路線(xiàn)路壓降是一個(gè)變化量,且具有一定的隨機(jī)性。電壓互感器計(jì)量二次回路壓降測(cè)試的目的在于測(cè)試該電壓互感器二次壓降是否在規(guī)程規(guī)定的允許范圍內(nèi),保證計(jì)量點(diǎn)的準(zhǔn)確性。
試驗(yàn)在設(shè)備帶電時(shí)進(jìn)行。將PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀的電壓輸入導(dǎo)線(xiàn)夾接到PT二次繞組輸出端(an,bn.cn),將電流鉗鉗到相應(yīng)的a、b、c線(xiàn)上,然后操作測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量、讀數(shù),最后將記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行等效轉(zhuǎn)換。需要注意的是,試驗(yàn)時(shí)需逐相進(jìn)行,并且電流鉗應(yīng)鉗取PT二次繞組輸出的總電流,鉗的位置應(yīng)在電壓未分支前的位置。
2,電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)
如圖3所示,電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括三相電流/電壓源、PT端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)。本系統(tǒng)是為學(xué)員提供電壓互感器二次回路負(fù)荷測(cè)試的模擬環(huán)境,讓其接受包括二次回路負(fù)荷測(cè)試的接線(xiàn)練習(xí)、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀操作、電壓互感器二次繞組實(shí)際二次負(fù)荷伏安值換算等培訓(xùn)內(nèi)容。
其中三相電流/電壓源用于模擬現(xiàn)場(chǎng)帶電情況, PT端子箱采用實(shí)際PT端子接線(xiàn)盒代替,讓學(xué)員通過(guò)自行接線(xiàn)來(lái)熟悉現(xiàn)場(chǎng)工作的接線(xiàn)方法,另外,PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀使用實(shí)際的設(shè)備進(jìn)行,教員可以通過(guò)負(fù)荷/壓降控制設(shè)備調(diào)整PT端子箱的電壓、電流大小,讓學(xué)員通過(guò)使用PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀得到被試設(shè)備的二次回路等效阻導(dǎo)納值,并將其進(jìn)行正確換算,得到考核結(jié)果。
本系統(tǒng)的工作原理為:根據(jù)《JJG1021-2007電能計(jì)量互感器檢定規(guī)程》規(guī)定,在進(jìn)行電壓互感器檢定時(shí),對(duì)其二次回路實(shí)際負(fù)荷有明確要求,電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷必須滿(mǎn)足在額定負(fù)荷和1/4額定負(fù)荷之間,因此在現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí),需要對(duì)電壓互感器二次回路的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行測(cè)試,其做法主要是:首先在PT端子箱處將PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀并接到PT二次輸出端,然后測(cè)量出電壓互感器二次回路的端口電壓;再用PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀的電流鉗鉗取PT二次回路電流,測(cè)量出其端口的輸出電流,最后求出端口電壓和輸出電流的向量比,即得到其二次回路的等效導(dǎo)納值,再通過(guò)這個(gè)值計(jì)算出該二次回路的負(fù)載實(shí)際值。
試驗(yàn)在設(shè)備帶電時(shí)進(jìn)行。將PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀的電壓輸入導(dǎo)線(xiàn)夾接到CT計(jì)量二次繞組輸出端(Na,Nb、Nc),將電流鉗鉗到相應(yīng)的a、b.c線(xiàn)上,然后操作儀器PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、讀數(shù)。需要注意的是,試驗(yàn)應(yīng)逐相進(jìn)行。
圖4為電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試接線(xiàn)示意圖。
3,電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)
如圖5所示,電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試系統(tǒng)包括CT端子箱、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀、負(fù)荷/壓降控制設(shè)備及相應(yīng)的二次回路接線(xiàn)構(gòu)成,如圖所示。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是為學(xué)員提供電流互感器二次回路負(fù)荷測(cè)試的模擬環(huán)境,讓其接受包括二次回路負(fù)荷測(cè)試的接線(xiàn)練習(xí)、PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀操作、電流互感器二次繞組實(shí)際二次負(fù)荷伏安值換算等培訓(xùn)內(nèi)容。
三相電流/電壓源用于模擬現(xiàn)場(chǎng)帶電情況, CT端子箱采用實(shí)際CT端子接線(xiàn)盒代替,讓學(xué)員通過(guò)自行接線(xiàn)來(lái)熟悉現(xiàn)場(chǎng)工作的接線(xiàn)方法,另外,PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀使用實(shí)際的設(shè)備進(jìn)行,教員可以通過(guò)負(fù)荷/壓降控制設(shè)備調(diào)整CT端子箱的電壓、電流大小,讓學(xué)員通過(guò)使用PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀得到被試設(shè)備的二次回路等效阻抗值,并將其進(jìn)行正確換算,得到考核結(jié)果。
本系統(tǒng)原理為:根據(jù)《JJG1021-2007電能計(jì)量互感器檢定規(guī)程》規(guī)定,在進(jìn)行電壓互感器檢定時(shí),對(duì)其二次回路實(shí)際負(fù)荷有明確要求,電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷必須滿(mǎn)足在額定負(fù)荷和1/4額定負(fù)荷之間,因此在現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí),需要對(duì)電壓互感器二次回路的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行測(cè)試,其做法主要是:首先在PT端子箱處將PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀并接到PT二次輸出端,然后測(cè)量出電壓互感器二次回路的端口電壓;再用PT二次回路壓降/負(fù)荷測(cè)試儀的電流鉗鉗取PT二次回路電流,測(cè)量出其端口的輸出電流,最后求出端口電壓和輸出電流的向量比,即得到其二次回路的等效導(dǎo)納值,再通過(guò)這個(gè)值計(jì)算出該二次回路的負(fù)載實(shí)際值。
圖6為電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試接線(xiàn)示意圖。
本發(fā)明的有益效果為:
本系統(tǒng)能模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行中的電流、電壓互感器二次回路工況,并可通過(guò)負(fù)荷/壓降控制設(shè)備改變電流、電壓互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷值和PT二次回路壓降值,以真實(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)各種情況,實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量互感器計(jì)量二次回路壓降接線(xiàn)培訓(xùn)以及電壓/電流互感器二次回路實(shí)際負(fù)荷測(cè)試培訓(xùn)。

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