阅读说明：本技术 一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置及方法 (Wiring checking device and method for motor differential protection current transformer ) 是由 章勇 薛杰 申雁鹏 佟小明 严皓翔 李剑秋 齐奥 吕泓瑄 孙凯 于霄 吴兴文 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明属于电气试验技术领域,具体涉及一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置及方法,所述电流互感器接线校验装置包括：仪器控制显示面板、多通道测量选择模块、多通道测量采样接口、电源进线接口、可调电流源模块和电流源输出端口。本发明的电流互感器接线校验装置接线回路简单,所需设备少,能够有效缩短试验回路调试时间,降低试验过程中触电安全风险,提高试验的一次成功率。(The invention belongs to the technical field of electrical tests, and particularly relates to a wiring calibration device and method for a motor differential protection current transformer, wherein the wiring calibration device for the current transformer comprises the following components: the instrument control display panel, the multichannel measurement selection module, the multichannel measurement sampling interface, the power inlet wire interface, the adjustable current source module and the current source output port. The current transformer wiring calibration device disclosed by the invention is simple in wiring loop, needs less equipment, can effectively shorten the debugging time of the test loop, reduces the electric shock safety risk in the test process, and improves the one-time success rate of the test.)

一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置及方法

技术领域

本发明属于电气试验技术领域，具体涉及一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置及方法。

背景技术

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的设备，简称CT。电动机差动保护电流互感器指用于电动机差动保护电流采样的电力设备。

大型电动机在大修后首次启动前均需要进行电气一次通流，电流互感器二次接线校验工作(也称电机通流试验)，以验证电机差动保护用电流互感器接线的正确性和极性，若检修过程中差动保护接线错误，电气一次通流试验是在电机启动前能够验证的有效方法。

目前现场使用的电气一次通流试验的方法为：通过隔离变将电源引入调压器，输出大电流给一次设备，电流通过电机本体后形成回路，利用相位表在电流互感器的二次侧进行测量，以验证相位和极性，判断电流互感器的接线是否正确。

目前，此项工作存在如下问题：

(1)电机通流试验回路包括交流电源、隔离变、调压器、电流表、相位表、测试线等，设备多，接线复杂；

(2)由于试验回路合闸瞬间存在漏电流，上游电源漏保动作频繁跳闸，因此，试验回路调试时间长；

(3)由于隔离变、调压器均为传统设备，接线端子均裸露在外，存在极大的人员触电安全隐患；

(4)电机进行通流试验时，需要打开开关柜断路器室的静触头活门，将接线夹放于下部静触头位置；由于母线段处于带电状态，该柜上部静触头带电，人员在进行操作时存在极大的触电风险；

(5)通流试验需要多人参与，通常需要高压人员手动操作调压器加电流，继保人员逐个测量电流互感器二次回路电流；实际试验过程中，由于调压器手动调压的缘故，无法精准施加电流，从而降低了通流试验的一次成功率。

发明内容

本发明的目的在于针对目前大型电动机通流试验中存在的试验回路接线复杂，调试时间长；试验操作复杂，所需人力多的问题，提供一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置及方法，能够有效缩短试验回路调试时间，降低试验过程中触电安全风险，提高试验的一次成功率。

实现本发明目的的技术方案：

一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置，所述电流互感器接线校验装置包括：仪器控制显示面板、多通道测量选择模块、多通道测量采样接口、电源进线接口、可调电流源模块和电流源输出端口；仪器控制显示面板的第三输出端与多通道测量选择模块的第一输入端连接，仪器控制显示面板的第四输出端与可调电流源模块的第二输入端连接，多通道测量采样接口的输出端与多通道测量选择模块的第二输入端连接，电源进线接口的输出端与可调电流源模块的第一输入端连接，可调电流源模块的输出端与电流源输出端口的第一输入端连接，电流源输出端口的第二输出端连接与多通道测量选择模块的第三输入端，多通道测量选择模块的输出端与仪器控制显示面板的输入端连接。

进一步地，所述仪器控制显示面板包括LED显示及操作屏、USB接口和微型打印机；LED显示及操作屏的第一输出端与微型打印机的输入端连接；LED显示及操作屏的第二输出端与USB接口的输入端连接；LED显示及操作屏的第三输出端与多通道测量选择模块的第一输入端连接；LED显示及操作屏的第四输出端与可调电流源模块的第二输入端连接；LED显示及操作屏的输入端与多通道测量选择模块的输出端连接。

进一步地，所述多通道测量选择模块包括测量分析模块和测量通道切换开关；测量通道切换开关的第一输入端与LED显示及操作屏的第三输出端连接，测量通道切换开关的第二输入端与多通道测量采样接口的输出端连接；测量通道切换开关的第三输入端与电流源输出端口的第二输出端连接；测量通道切换开关的输出端与测量分析模块的输入端连接，测量分析模块的输出端与LED显示及操作屏的输入端连接。

进一步地，所述多通道测量采样接口包括电流输入端子，电流输入端子的输入端与电流互感器的二次侧的输出端连接，电流输入端子的输出端与测量通道切换开关的第二输入端连接。

进一步地，所述电流输入端子包括a1输入、a2输入、a0输入、b1输入、b2输入、b0输入、c1输入、c2输入、c0输入；a1输入、a2输入、b1输入、b2输入、c1输入和c2输入用于采集电流互感器的二次侧电流，a0输入、b0输入和c0输入用于采集电流互感器的合流。

进一步地，所述a1输入、a2输入、a0输入、b1输入、b2输入、b0输入、c1输入、c2输入、c0输入分别配置有钳形接线端口。

进一步地，所述电源进线接口包括电源开关、保险丝A、保险丝B和接地端子，电源开关的输入端与电源的输出端连接，电源开关的输出端分别与保险丝A和保险丝B的输入端连接，保险丝A和保险丝B的输出端与可调电流源模块的第一输入端连接，接地端子通过接地线完成接地。

进一步地，所述可调电流源模块包括隔离变压器和调压器，隔离变压器的第一输入端与分别保险丝A和保险丝B的输出端连接，调压器的第二输入端与LED显示及操作屏的第四输出端连接，调压器的第三输入端与隔离变压器的输出端连接，调压器的输出端与电流源输出端口的第一输入端连接。

进一步地，所述电流源输出端口包括电流输出端子和电流输入端子，电流输出端子和电流输入端子组成电流源输出回路。

进一步地，所述电流输入端子的第一输入端与调压器的输出端连接，电流输入端子的第一输出端与电流互感器的一次侧的输入端连接，电流输出端子的第二输入端与电流互感器的一次侧的输出端连接，电流输出端子的第二输出端与测量通道切换开关的第三输入端连接。

进一步地，所述电流输出端子包括A输出、B输出和C输出；电流输入端子包括A输入、B输入和C输入。

进一步地，所述A输出、A输入、B输出、B输入、C输出、C输入分别配置有夹线钳。

一种电动机差动保护电流互感器接线校验方法，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)、使用连接线连接电流互感器接线校验装置与电流互感器，使用接地线连接电流互感器接线校验装置；

步骤(2)、使用电源线连接电流互感器接线校验装置与电源；

步骤(3)、在电流互感器接线校验装置中选择需要测试的通道和所需电流大小，开始测试；

步骤(4)、采集并分析电流互感器的电流；

步骤(5)、输出电流互感器的电流分析结果，测试结束；

步骤(6)、拆除连接电流互感器接线校验装置与电源的电源线；

步骤(7)、拆除连接电流互感器接线校验装置与电流互感器的连接线，拆除连接电流互感器接线校验装置的接地线。

进一步地，所述步骤(1)包括：

步骤(1.1)、使用电流输出连接线通过接电源输出端口的电流输出端子上设置的夹线钳连接电源输出端口的电流输出端子与电流互感器的一次侧回路；

步骤(1.2)、使用电流采集连接线通过多通道测量采样接口的电流输入端子上设置的钳形接线端口连接多通道测量采样接口的电流输入端子与电流互感器的二次侧回路；

步骤(1.3)、使用接地线连接电源进线接口上的接地端子，将校验装置外壳进行接地。

进一步地，所述步骤(2)具体为：使用电源线连接电源进线接口的电源开关与电源、闭合电源开关，为整个电流互感器接线校验装置供电。

进一步地，所述步骤(3)具体为：通过仪器控制显示面板的LED显示及操作屏控制测量通道切换开关，选择需要测试的通道，并通过仪器控制显示面板的LED显示及操作屏控制可调电流源模块的调压器，调整电流的大小。

进一步地，所述步骤(4)具体为：通过多通道测量采样接口的电流输入端子采集电流互感器的二次侧电流和合流，通过电流源输出端口的电流输出端子采集电流互感器的一次侧电流，然后通过测量分析模块对采集的电流互感器一次侧和二次侧的电流进行分析，并将分析结果传输至仪器控制显示面板的LED显示及操作屏。

进一步地，所述步骤(5)中输出电流互感器的电流分析结果包括：在仪器控制显示面板的LED显示及操作屏中显示分析结果，并进行数据保存；通过仪器控制显示面板的LED显示及操作屏控制USB接口，输出分析结果，通过仪器控制显示面板的LED显示及操作屏微型打印机，打印分析结果。

进一步地，所述步骤(6)具体为：断开电源进线接口的电源开关，停止为整个电流互感器接线校验装置供电；拆除连接电源进线接口的电源开关与电源的电源线。

进一步地，所述步骤(7)包括：

步骤(7.1)、拆除连接电源输出端口的电流输出端子与电流互感器的一次侧回路的电流输出连接线；

步骤(7.2)、拆除连接多通道测量采样接口的电流输入端子与电流互感器的二次侧回路的电流采集连接线；

步骤(7.3)、拆除连接电源进线接口上的接地端子的接地线。

本发明的有益技术效果在于：

1、本发明的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置接线回路简单，所需设备少，有效解决传统试验方法接线回路复杂，所需设备多的问题，减少试验过程中的换线次数，减少现场试验所需人员，降低人力成本；

2、本发明的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置通过设置隔离变压器实现自身电气隔离，缩短试验回路调试时间，有效解决现场设备频繁跳闸，试验回路调试时间长的问题；

3、本发明的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置通过LED显示及操作屏控制调压器，能够精准控制所需试验电流，提高试验的一次成功率；

4、本发明的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置能有效降低现有试验方法中存在的人员触电安全风险；

5、本发明的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置具有集成化、一体化、智能化的特点，便于操作和携带；能够匹配现场多种接线方式的电流互感器，适用范围广泛。

附图说明

图1为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置的方框示意图；

图2为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置中仪器控制显示面板示意图；

图3为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置中多通道测量选择模块示意图；

图4为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置中多通道测量采样接口示意图；

图5为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置中电源进线接口示意图；

图6为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置中可调电流源模块示意图；

图7为本发明所提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置中电流源输出端口示意图；

图中：1、仪器控制显示面板；2、多通道测量选择模块；3、多通道测量采样接口；4、电源进线接口；5、可调电流源模块；6、电流源输出端口；7、LED显示及操作屏；8、USB接口；9、微型打印机；10、测量分析模块；11、测量通道切换开关；12、a₁输入；13、a₂输入；14、a₀输入；15、b₁输入；16、b₂输入；17、b₀输入；18、c₁输入；19、c₂输入；20、c₀输入；21、电源开关；22、保险丝1；23、保险丝2；24、接地端子；25、隔离变压器；26、调压器；27、A输出；28、A输入；29、B输出；30、B输入；31、C输出；32、C输入。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种电动机差动保护电流互感器接线校验装置，所述装置包括：仪器控制显示面板1、多通道测量选择模块2、多通道测量采样接口3、电源进线接口4、可调电流源模块5和电流源输出端口6。仪器控制显示面板1的第三输出端与多通道测量选择模块2的第一输入端连接，仪器控制显示面板1的第四输出端与可调电流源模块5的第二输入端连接，多通道测量采样接口3的输出端与多通道测量选择模块2的第二输入端连接，电源进线接口4的输出端与可调电流源模块5的第一输入端连接，可调电流源模块5的输出端与电流源输出端口6的第一输入端连接，电流源输出端口6的第二输出端连接与多通道测量选择模块2的第三输入端，多通道测量选择模块2的输出端与仪器控制显示面板1的输入端连接。

如图2所示，仪器控制显示面板1包括LED显示及操作屏7、USB接口8和微型打印机9。LED显示及操作屏7的第一输出端与微型打印机9的输入端连接，用于控制微型打印机9将测量的数据结果打印输出；LED显示及操作屏7的第二输出端与USB接口8的输入端连接，用于控制USB接口8传输数据；LED显示及操作屏7的第三输出端与多通道测量选择模块2的第一输入端连接；LED显示及操作屏7的第四输出端与可调电流源模块5的第二输入端连接；LED显示及操作屏7的输入端与多通道测量选择模块2的输出端连接。

如图3所示，多通道测量选择模块2包括测量分析模块10和测量通道切换开关11。测量通道切换开关11设为内置式，测量通道切换开关11的第一输入端与LED显示及操作屏7的第三输出端连接，通过LED显示及操作屏7对测量通道切换开关11进行选择控制。测量通道切换开关11的第二输入端与多通道测量采样接口3的输出端连接；测量通道切换开关11的第三输入端与电流源输出端口6的第二输出端连接；测量通道切换开关11的输出端与测量分析模块10的输入端连接，将多通道测量采样接口3采集的电流互感器的二次侧电流和合流以及电流源输出端口6采集的电流互感器的一次侧电流分别输入到测量分析模块10。测量分析模块10的输出端与LED显示及操作屏7的输入端连接，将电流源输出端口6和多通道测量采样接口3采集的电流互感器一次侧和二次侧的电流进行分析，并将分析结果传输至LED显示及操作屏7，最终在LED显示及操作屏7中显示分析结果。

如图4所示，多通道测量采样接口3包括电流输入端子。电流输入端子的输入端与电流互感器的二次侧的输出端连接，电流输入端子的输出端与测量通道切换开关11的第二输入端连接。电流输入端子用于采集电流互感器的二次侧电流和合流，并将采集到的电流互感器的二次侧电流和合流通过测量通道切换开关11输入到测量分析模块10。

电流输入端子包括a1输入12、a2输入13、a0输入14、b1输入15、b2输入16、b0输入17、c1输入18、c2输入19、c0输入20。其中，a1输入12、a2输入13、b1输入15、b2输入16、c1输入18和c2输入19用于采集电流互感器的二次侧电流；a0输入14、b0输入17和c0输入20用于采集电流互感器的合流，

此外，在本实施例中，a1输入12、a2输入13、a0输入14、b1输入15、b2输入16、b0输入17、c1输入18、c2输入19、c0输入20分别配置钳形接线端口，用于连接电流采集线，进而通过电流采集线与电流互感器的二次侧电流回路或电流互感器的合流回路连接。

如图5所示，电源进线接口4包括电源开关21、保险丝A22、保险丝B23和接地端子24。电源开关21的输入端通过电源线与220V电源的输出端连接，用于为整个校验装置供电。保险丝A22和保险丝B23作为主回路的过流保护元件，分别设置在L线和N线的主回路中，保险丝A22和保险丝B23的输入端分别与电源开关21的输出端连接，保险丝A22和保险丝B23的输出端与可调电流源模块5的第一输入端连接。接地端子24通过接地线完成接地，用于将整个校验装置的外壳接地。

如图6所示，可调电流源模块5包括隔离变压器25和调压器26。隔离变压器25的第一输入端与分别保险丝A22和保险丝B23的输出端连接；隔离变压器25的输出端与调压器26的第三输入端连接；将电源进线接口4中的电源输出给调压器26，以实现进线电源与输出电流源的电气隔离。LED显示及操作屏7的第四输出端与调压器26的第二输入端连接，用于控制调压器26调整电流大小。调压器26的输出端与电流源输出端口6的第一输入端连接，通过电流源输出端口6给电流互感器一次侧通入所需电流。

如图7所示，电流源输出端口6包括电流输出端子和电流输入端子，电流输出端子和电流输入端子组成电流源输出回路。电流输入端子的第一输入端与调压器26的输出端连接，电流输入端子的第一输出端与电流互感器的一次侧的输入端连接，电流输出端子的第二输入端与电流互感器的一次侧的输出端连接，电流输出端子的第二输出端与测量通道切换开关11的第三输入端连接。电流源输出端口6用于为电流互感器的一次侧通入电流、采集电流互感器的一次侧电流、并将采集到的电流互感器的一次侧电流通过测量通道切换开关11输入到测量分析模块10。

其中，电流输出端子包括A输出27、B输出29、和C输出31；电流输入端子包括A输入28、B输入30和C输入32；A输出27和A输入28组成电流源输出回路；B输出29和B输入30组成电流源输出回路；C输出31和C输入32组成电流源输出回路。

此外，在本实施例中，A输出27、A输入28、B输出29、B输入30、C输出31、C输入32分别配置夹线钳，用于连接电流输出线，进而通过电流输出线与电流互感器的一次侧电流回路连接。

一种电动机差动保护电流互感器接线校验方法，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)、使用连接线连接电流互感器接线校验装置与电流互感器，使用接地线连接电流互感器接线校验装置

步骤(1.1)、使用电流输出连接线通过接电源输出端口6的电流输出端子上设置的夹线钳连接电源输出端口6的电流输出端子与电流互感器的一次侧回路；

步骤(1.2)、使用电流采集连接线通过多通道测量采样接口3的电流输入端子上设置的钳形接线端口连接多通道测量采样接口3的电流输入端子与电流互感器的二次侧回路；

步骤(1.3)、使用接地线连接电源进线接口4上的接地端子24，将校验装置外壳进行接地。

步骤(2)、使用电源线连接电流互感器接线校验装置与电源

使用电源线连接电源进线接口4的电源开关21与电源、闭合电源开关21，为整个电流互感器接线校验装置供电。

步骤(3)、在电流互感器接线校验装置中选择需要测试的通道和所需电流大小，开始测试

通过仪器控制显示面板1的LED显示及操作屏7控制测量通道切换开关11，根据需要，切换、选择测量通道切换开关11与多通道测量采样接口3的连接，或测量通道切换开关11与电流源输出端口6的连接；并通过仪器控制显示面板1的LED显示及操作屏7控制可调电流源模块5的调压器26，调整通入至电流互感器一次侧的电流的大小，开始进行测试。

步骤(4)、采集并分析电流互感器的电流

通过多通道测量采样接口3的电流输入端子采集电流互感器的二次侧电流和合流，通过电流源输出端口6的电流输出端子采集电流互感器的一次侧电流，然后通过测量分析模块10对采集的电流互感器一次侧和二次侧的电流进行分析，并将分析结果传输至仪器控制显示面板1的LED显示及操作屏7。

步骤(5)、输出电流互感器的电流分析结果，测试结束

在仪器控制显示面板1的LED显示及操作屏7中显示分析结果，并进行数据保存，测试结束。

根据需要，还可以通过仪器控制显示面板1的LED显示及操作屏7控制USB接口8，输出分析结果。

根据需要，还可以通过仪器控制显示面板1的LED显示及操作屏7微型打印机9，打印分析结果。

步骤(6)、拆除连接电流互感器接线校验装置与电源的电源线

断开电源进线接口4的电源开关21，停止为整个电流互感器接线校验装置供电；拆除连接电源进线接口4的电源开关21与电源的电源线。

步骤(7)、拆除连接电流互感器接线校验装置与电流互感器的连接线，拆除连接电流互感器接线校验装置的接地线

步骤(7.1)、拆除连接电源输出端口6的电流输出端子与电流互感器的一次侧回路的电流输出连接线；

步骤(7.2)、拆除连接多通道测量采样接口3的电流输入端子与电流互感器的二次侧回路的电流采集连接线；

步骤(7.3)、拆除连接电源进线接口4上的接地端子24的接地线。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。