電壓互感器二次壓降的新測試方法及新測試儀器的制造方法
【專利說明】
一.技術領域
[0001]本發明公開的電壓互感器二次壓降新測試方法及新測試儀器屬電量計量或檢測技術領域，具體涉及的是一種計量或檢測電壓互感器二次壓降的新測試方法及新測試儀器。
二.【背景技術】
[0002]電壓互感器二次壓降測量的傳統測量方法是通過有線的方式實現的。采用這種測量方式時，需從電壓互感器(PT)到電能表處鋪設一條幾十米到幾百米長的電纜，有時這條電纜還需要繞過各種障礙，作業危險，費時費力，非常不便。在有些距離遠、地形復雜的環境中甚至無法鋪設電纜。目前這種測量方法仍有一些用戶在使用。
[0003]制造和使用電壓互感器二次壓降的無線測量儀器一直是廠家和用戶所夢寐以求的。從上世紀90年代中期開始，人們即開始了尋找其它可能的解決方案。到目前為止，人們提出的方案主要有三種。一種方案是:在電壓互感器處的分機和在電能表處的主機分別測量出各自的電壓幅值，然后將分機在電壓互感器處測得的電壓幅值信號通過無線通道傳輸給主機，由主機計算出兩處電壓幅值的差值。這種方案最大的缺點是，無法測量電壓互感器二次壓降的角差信息。因此，不能算作真正實現了二次壓降的無線測量。此外，理論分析表明，這種測量方法得到的測量結果的準確度比上述測差法低500倍左右。因此，這種方案基本是不可行的。
[0004]近年來，隨著GPS技術的不斷普及和發展，人們又提出了一種基于GPS的二次壓降測量方案。由于GPS可提供一誤差為微秒級的秒脈沖信號(IPPS)，可以將此信號作為電壓互感器處與電能表處的同步信號，從而提取其相位差信息，因而此方案從理論上是可以實現二次壓降的無線測量的。但是，由于GPS技術固有的小功率高頻段特點，使用GPS時必須將GPS天線放到室外開闊處，因而，即使使用GPS技術進行二次壓降的無線測量，其使用也是非常不便的，在短距離的情況下甚至還不如有線測量方案，實用價值不大。
[0005]第三種方法是采用高精度無線通信信道傳送電壓互感器處與電能表處的幅值和相位信息。目前在市場上成功使用的二次壓降的無線測量設備基本上都是基于這種方法的。但這種方法仍然存在著需要費時費力地外接天線，以及存在對變電站等其他設備具有潛在的無線電磁干擾的風險。
[0006]因而，研宄一種新的電壓互感器二次壓降測試方法是十分必要的。我們研宄成功的這種方法提供了一種全新的電壓互感器二次壓降測試方法，無需外接天線，無需額外有線電纜，而且簡便易行，可準確地測量電壓互感器的二次壓降。按照這種方法我們研制設計成功了新型的電壓互感器的二次壓降測試裝置，是創新思維和創造性發明。這種新的電壓互感器二次壓降測試裝置能實時、準確測量電壓互感器二次壓降，可更好地保護供用電雙方的經濟利益，也為電力事業的科技進步做出了貢獻。
三.
【發明內容】

[0007]本發明的目的是:向社會提供這種電壓互感器二次壓降的新測試方法及新測試儀器，該新測試方法與儀器能實時、準確、簡單、新穎地測試電壓互感器二次壓降值，因此本發明的技術方案具有技術創新性和創造性。
[0008]本發明的技術方案包括兩部分，其一是關于電壓互感器二次壓降的新測試方法的內容；其二是關于電壓互感器二次壓降的新測試儀器的內容。
[0009]關于電壓互感器二次壓降的新測試方法的技術方案是這樣的:這種電壓互感器二次壓降的新測試方法，采用電壓互感器二次壓降的新測試儀器實現或完成，所述的新測試儀器是計量電壓互感器二次壓降的新測試儀器，該新測試儀器的主體部分具有計量或檢測電壓互感器二次壓降的機構和結構，而且該新測試儀器帶有至少一個新測試儀器的分機，分機同樣具有計量或檢測電壓互感器二次壓降的機構和結構，所述的新測試儀器的主體部分及其分機部分均由殼體及其內的電子機構組成，所述的電子機構，如是由多種電子元件、器件、組件、部件、集成電路塊、電子電路以及軟件程序等組裝構成的。詳細說，所述的新測試儀器的主體部分和分機部分均可有的電子機構包括有:耦合解耦模塊、前端和驅動模塊、調制和解調模塊、采樣和數據轉換模塊、時間基準模塊、數據處理模塊、最終二次壓降計算模塊、信息傳輸纜線、顯示屏及其系統軟件等。該新測試儀器的主體部分置于被檢電能表處、其分機置于電壓互感器二次側根部，或者，該新測試儀器的主體部分置于電壓互感器二次側根部、其分機置于被檢電能表處，技術特點在于:所述的新測試方法是:a.該儀器的分機可將電壓互感器二次側根部的、或被檢電能表處的包含了幅值和相位信息的三相電壓信號通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時、無誤差或誤差可忽略地傳輸被測電壓信號至該儀器主體部分的電壓輸入端。或者，b.該儀器的主體部分可將電能表處的、或電壓互感器二次側根部的包含了幅值和相位信息的三相電壓信號通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時、無誤差或誤差可忽略地傳輸被測電壓信號至該儀器分機的電壓輸入端。這樣a.該儀器的主體部分、或b.該儀器分機部分便可將電能表處的包含了相位和幅值信息的電壓與電壓互感器二次側根部的包含了幅值和相位信息的電壓相減，從而得出電壓互感器二次壓降值。
[0010]根據以上所述的電壓互感器二次壓降的新測試方法，技術特點還有:所述的新測試方法還有:a.所述的新測試儀器的主體部分、分機部分至少其中一個設置有自行產生時間基準的時基或時鐘電路，如時間基準模塊。當至少其中一個設置自行產生時間基準的情況下，該時間基準信號作為該儀器的主體部分和分機部分的統一時間基準控制兩部分實現電壓互感器二次壓降測試操作全過程。當該儀器的主體部分和分機部分均產生時間基準信號，則均產生的時間基準信號是同步時間基準信號，該同步時間基準信號作為該儀器的主體部分和分機部分的統一時間基準控制兩部分實現電壓互感器二次壓降測試操作全過程。所述的時間基準模塊，可采用高穩定度時鐘模塊，也可采用一般性能的時鐘模塊，甚至性能更低的，只要能滿足電路性能要求也可。b.所述的聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線既是構成電壓互感器二次回路的電線，又是實時、無誤差或誤差可忽略地交互、傳輸該儀器的主體部分和分機部分各自測得的電壓互感器二次壓降信息的傳輸線，即包含了測試得到的電壓相位和幅值信息結果的傳輸線。所述的測試得到的電壓相位和幅值信息結果，從測試到傳輸的整個過程包括:首先采樣，即儀器的主體部分和分機部分分別在被測電能表處、或電壓互感器二次側根部(或相反處)得到要測試電壓相位和幅值信息，接著進行模數轉換，然后進行數據處理使數據適合傳輸，經過數字調制，再經過放大和驅動，將測試得到的電壓相位和幅值信息的信號耦合到傳輸線上進行傳輸，直到該儀器的主體部分或分機部分的收集測試結果的那一方。那一方收到該信號后，經過解耦，放大和數字解調，得到電壓相位和幅值信息。C.所述的該儀器的主體部分和分機部分凡收集、計算并得出電壓互感器二次壓降值一方的電子電路須設置有最終二次壓降計算模塊。所述的最終二次壓降計算模塊可以使用DSP或嵌入式CPU并運行相應的處理軟件方式實現，或使用FPGA等可編程硬件芯片方案實現。
[0011]根據以上所述的電壓互感器二次壓降新測試方法，技術特點還有:所述的聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實現實時、無誤差或誤差可忽略地交互、傳輸該儀器的主體部分和分機部分各自測得的電壓互感器二次壓降信息的傳輸線，即包含了測試得到的電壓相位和幅值信息結果的傳輸線，其詳細方法還有:a.在該儀器的主體部分和分機部分分別產生相同的同步時間基準信號時，該儀器的分機部分在電壓互感器二次側根部、或電能表處以時間基準信號為基準，實時測量電壓互感器二次側根部的、或實時測量電能表處的100V三相三線、或57.7V三相四線三相電壓，并將數字化后的包含了幅值和相位信息的三相電壓值無誤差地通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時地傳輸到該儀器主體部分的電壓輸入端。或者，該儀器的主體部分在電能表處、或電壓互感器二次側根部以時間基準信號為基準，實時測量電能表處的、或實時測量電壓互感器二次側根部的100V三相三線、或57.7V三相四線三相電壓，并將數字化后的包含了幅值和相位信息的三相電壓值無誤差地通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時地傳輸到該儀器分機部分的電壓輸入端。或者，b.在該儀器的主體部分產生時間基準信號，并通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時地將時間基準信號傳輸到分機部分。該儀器的分機部分在電壓互感器二次側根部、或電能表處以時間基準信號為基準，實時測量電壓互感器二次側根部的、或實時測量電能表處的100V三相三線、或57.7V三相四線三相電壓，并將數字化后的包含了幅值和相位信息的三相電壓值無誤差地通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時地傳輸到該儀器主體部分的電壓輸入端。或者，該儀器的主體部分在電能表處、或電壓互感器二次側根部以時間基準信號為基準，實時測量電能表處的、或實時測量電壓互感器二次側根部的100V三相三線、或57.7V三相四線三相電壓，并將數字化后的包含了幅值和相位信息的三相電壓值無誤差地通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時地傳輸到該儀器分機部分的電壓輸入端。或者，c.在該儀器的分機部分產生時間基準信號，并通過聯接電能表與電壓互感器二次側根部的電壓互感器二次回路各相電線實時地將時間基準信號傳輸到儀器的主體部分。該儀器的分機部分在電壓互感器二次側根部、或電能表處以時間基準信號為基準，實時測量電壓互感器二次側根部的、或實時測量電能表處的100V三相三線、57.7V三相四線三相電壓，并將數字化后