基于无线传输的便携式高压电流互感器变比测试仪设计

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1、基于无线传输的便携式高压电流互感器变比测试仪设计DesignofPortableCurrentRatioTesterforHigh-voltageCurrentTransformerBasedonWirelessCommunication摘要：研制了适合户外在线检测的便携式无线高压电流互感器变比测试仪。该测试仪由一次侧和二次侧电流检测系统组成，采用nRF905芯片构建无线收发电路进行无线通信，解决了高压侧测量安全问题，采用准同步采样和FFT处理方法获取电流基波之比，解决了谐波干扰引起的测量误差，实现电流变比实时高精度测量

2、。采用32位DSP芯片，计算速度快，测量精度高。关键词：无线通信；电流变比；测试Abastract：Aportablecurrenttransformationtesterforhighvoltagewasdeveloped.Withwirelesstransceiver,thistesterisverysuitableforoutdooronlinetesting.Two-sidecurrenttestingcircuitshavebeenusedinthesystem,andthewirelesstransceive

3、rcircuitisbasedonICchipnRF905toensurethesafetytestingathighvoltageside.Thebasedcurrentwavesisobtainedbysynchronous-samplingandFFT,whichcangreatlydecreasethemeasurementerrorscausedbyharmonicinterferencesandrealizethehighmeasurementprecisionrealtimely.Thedevicecacu

4、latedveryfastandaccuratebecausethe32bitDSPisusedindevice.KeyWords:wirelesscommunication,currentratio,test0引言随着电网建设的逐步完善,相应的电力配电装置得到了迅猛的发展，高压电流互感器已在高压电网中得到广泛的应用。目前市场上许多电能现场校验仪具有低压端CT变比校验功能，对高压电流互感器变压比由于安全原因无法校验。为解决高压变比测试问题，当今较好的两种方法一种是高压检测端与检测主装置用光纤连接；另一种是高压检测端与检测

5、主装置采用无线通信方式即无线高压变比测试仪。本文介绍的是一种基于TMS320F2812便携式无线高压电流互感器变比测试仪的设计方法。1无线高压变比测试原理无线高压CT变比测试仪主要由高压侧电流检测模块、低压侧电流检测模块两部分构成，其系统结构如图1所示。手持式低压侧检测模块高压侧检测模块图！；无线高压CT变比测试仪结构图进行变比测量时，安装在高压绝缘杆顶部的高压侧检测模块所采集的一次电流信号，将采用无线传输方式发送到手持式低压侧检测终端模块，终端模块则直接采集高压电流互感器的二次电流；手持式终端将根据一次、二次电流信号，

6、计算出高压电流互感器一次、二次电流、变比及变比误差。电流变比算法采用的是基波比值计算法，该方法先对高、低压端同步采样的电流值为x1（n）、x2（n）进行FFT计算，得到其基波幅值，然后再对其基波幅值进行比较获得变比，因此不受谐波的影响，测量精确可靠。由于本系统采用的是交流准同步采样，用FFT算法获取电流基波参数进行电流变比测量，减少谐波影响，提高测量精度，其运算量相对较大，同时考虑便携式低功耗的特点，CPU选用了TI公司最新推出的32位定点高性能低功耗TMS320F2812处理器[2]，主频最高150MHz，可满足本系统

7、的精度和实时性需要。2硬件电路设计2.1电流检测电路电流取样电路分为高压一次侧端和低压二次侧端取样电路，二次侧端取样电路结构如图2所示。低压端采用5A/2mA钳形电流互感器，由钳形电流互感器得到电流信号后将电流信号通过具有自动校准功能的运放组成的I/V转换电路进行信号转换，再经放大电路将信号电平提高，以便于A/D转换。高压侧端电流取样电路和低压侧类似，就是增加了高压端钳形电流互感器，测量完成后再进行相应的信号调理即可进入A/D转换。图2：二次侧端取样电路2.2交流准同步采样电路为实现交流准同步采样，采用波形变换电路，将输

8、入的工频信号经滤波、放大和比较后变成与输入信号同频率的脉冲信号，由DSP的外部中断XINT1对其进行检测和周期计算后256分频产生A/D同步采样控制信号，实现256点准同步采样，电路如图3所示。图3：同步波形变换电路2.3AD采样电路在便携式仪器设备中,往往要求其数据采集系统不仅具有速度快、精度高的特点,而且还要求其