互感器極性智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李曉青 孫志強(qiáng) 王小會(huì) 李慧玲

摘? 要：互感器可以實(shí)現(xiàn)大電壓、大電流信號(hào)向小電壓、小電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換?；ジ衅鹘泳€是否正確，對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可靠監(jiān)控、保護(hù)有十分重要的意義。文章針對(duì)目前應(yīng)用直流法進(jìn)行互感器極性檢測(cè)時(shí)實(shí)施過(guò)程繁瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低，容易產(chǎn)生誤判等問(wèn)題，提出了一種基于單片機(jī)的互感器極性智能檢測(cè)方法，該方法通過(guò)對(duì)激勵(lì)電源及互感器二次側(cè)數(shù)據(jù)的快速、高精度處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)互感器極性的初步檢測(cè)，單片機(jī)根據(jù)極性檢測(cè)電路輸出的結(jié)果，判定電流互感器的極性，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行語(yǔ)音、LCD提示，并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。實(shí)驗(yàn)表明：該方法可以準(zhǔn)確、快速、便捷的檢測(cè)互感器的極性。

關(guān)鍵詞：互感器;極性檢測(cè);硬件設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì);樣機(jī)研制

中圖分類號(hào)：TM451 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）11-0034-02

Abstract： The transformer can realize the conversion from high voltage and high current signal to small voltage and small current signal. Whether the transformer connection is correct or not is of great significance to the realization of reliable monitoring and protection of power system. In order to solve the problems of tedious implementation process， high labor intensity， low working efficiency and easy misjudgment in the application of DC method to transformer polarity detection， an intelligent transformer polarity detection method based on single chip microcomputer is proposed in this paper. In this method， the polarity of the transformer is preliminarily detected by fast and high precision processing of the data of the excitation power supply and the secondary side of the transformer， and the polarity of the current transformer is determined by the single chip microcomputer according to the output result of the polarity detection circuit. The detection results are prompted by voice and LCD， and can be transmitted over a long distance through the network. The experimental results show that this method can detect the polarity of transformer accurately， quickly and conveniently.

Keywords： transformer; polarity detection; hardware design; software design; prototype development

1 概述

互感器可以實(shí)現(xiàn)大電壓、大電流信號(hào)向小電壓、小電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換?；ジ衅鹘泳€是否正確，對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可靠監(jiān)控、保護(hù)有十分重要的意義[1，2]。特別地，電流互感器用于繼電保護(hù)裝置時(shí)，要求電流互感器有“+”、“-”兩種不同的極性配置，以保證繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作。變電所繼保裝置新安裝、對(duì)互感器實(shí)行大修或更換后，都需要對(duì)互感器極性進(jìn)行檢測(cè)，如果極性有誤，會(huì)出現(xiàn)保護(hù)裝置誤動(dòng)作或拒動(dòng)作，造成嚴(yán)重后果。

為避免互感器的極性接反，提高電力系統(tǒng)可靠性，就需要確定互感器一次繞組和二次繞組的同名端。傳統(tǒng)互感器極性通常采用萬(wàn)用表“點(diǎn)極性”來(lái)確定。傳統(tǒng)的這種檢驗(yàn)方法，存在如下缺點(diǎn)：（1）肉眼觀察指針存在誤差：傳統(tǒng)方法通過(guò)肉眼觀察表的指針，以判斷電流互感器極性，由于存在指針動(dòng)作不明顯或指針變化過(guò)大的情況，因此容易造成誤判斷;（2）傳統(tǒng)方法使用元器件較多且接線復(fù)雜，工作效率低下。傳統(tǒng)方法判斷電流互感器極性使用的元器件有：指針式萬(wàn)用表、干電池、二次線等，由于元器件較多和體積較大，會(huì)消耗較多的人力、時(shí)間。（3）“點(diǎn)極性”法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員專業(yè)素質(zhì)有較高要求，必須具備一定的電氣知識(shí)。該方法不夠智能，檢測(cè)人員如果溝通有誤，會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。為此，本文提出了一種基于單片機(jī)的互感器極性智能檢測(cè)方法，該方法以單片機(jī)為核心，通過(guò)極性測(cè)量電路、語(yǔ)音提示電路和LCD顯示電路與單片機(jī)之間的互相配合可以準(zhǔn)確、快速、便捷的檢測(cè)互感器的極性。

2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

變電站互感器極性智能檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示：該系統(tǒng)主要由單片機(jī)、電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、極性測(cè)量電路、語(yǔ)音提示電路、LCD顯示電路和串口WIFI電路組成。極性測(cè)量電路主要由一次側(cè)激勵(lì)電源電路和二次側(cè)極性檢測(cè)電路組成?；ジ衅鳂O性檢測(cè)的結(jié)果由語(yǔ)音提示電路和LCD顯示電路在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)直觀的輸出，也可以通過(guò)串口WIFI電路，借助于網(wǎng)路傳送到遠(yuǎn)距離的手機(jī)上。