一种电子式互感器校验装置

摘要

一种电子式互感器校验装置，涉及一种电子式互感器校验装置。为了解决传统的互感器校验装置缺乏相应的数字接口而不能对电子式互感器进行校验的问题。本发明包括：标准电子式互感器组、标准合并单元、信号调理箱、工业计算机、合并单元接口、模拟量输入接口和光脉冲扩展接口。所述的信号调理箱包括：1号光纤收发器、2号光纤收发器、过压保护电路、数据采集卡和光脉冲扩展电路；所述的工业计算机配置有1号电以太网口、2号电以太网口和PCI总线接口；所述的标准电子式互感器组，根据应用场合的不同，可以只有单台标准电子式互感器，也可以由多台标准电子式互感器组成。本发明应用于电力系统用的互感器校验领域。

权利要求

1.一种电子式互感器校验装置，其特征在于，该校验装置包括：输出数字量信号的标准电子式互感器组（1）、标准合并单元（2）、信号调理箱（3）、工业计算机（4）、光纤收发接口（5）、模拟量输入接口（6）和光脉冲扩展接口（7），所述信号调理箱（3）包括：1号光纤收发器（3-1）、2号光纤收发器（3-2）、过压保护电路（3-3）、数据采集卡（3-4）和光脉冲扩展电路（3-5）；所述的数据采集卡（3-4）包括：A/D转换模块（3-4-1）和同步脉冲发送模块（3-4-2）；

所述工业计算机（4）配置有1号电以太网接口（4-1）、2号电以太网接口（4-2）和PCI总线接口（4-3），

输出数字量信号的标准电子式互感器组（1）发出的光纤串口数据通过光纤发送至标准合并单元（2），标准合并单元（2）按照IEC61850协议将接收到的数据进行组帧后通过光纤发送至1号光纤收发器（3-1）的光接口，1号光纤收发器（3-1）将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机（4）的1号电以太网接口（4-1）； 光纤收发接口（5）将接收到的数据按照IEC61850协议进行组帧后发送至2号光纤收发器（3-2）的光接口，2号光纤收发器（3-2）将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机（4）的2号电以太网接口（4-2）；

模拟量输入接口（6）将接收到的模拟量信号输入至信号调理箱（3）的过压保护电路（3-3）的输入端，过压保护电路（3-3）的输出端与数据采集卡（3-4）的A/D转换模块（3-4-1）的模拟信号输入端相连，数据采集卡（3-4）的PCI总线通过屏蔽电缆与工业计算机（4）的PCI总线接口（4-3）连接； 工业计算机（4）通过PCI总线接口（4-3）采集数据采集卡（3-4）输出的采集数据，该工业计算机（4）还通过PCI总线接口（4-3）发送电脉冲同步信号给数据采集卡（3-4）的同步脉冲发送模块（3-4-2），同步脉冲发送模块 （3-4-2）将电脉冲同步信号同时送入A/D转换模块（3-4-1）的同步触发信号输入端和光脉冲扩展电路（3-5）的同步触发信号输入端，光脉冲扩展电路（3-5）将接收到的同步触发信号扩展成两路光脉冲同步信号syn，并将该两路光脉冲同步信号syn分别通过光纤发送至标准合并单元（2）的同步信号输入端和光脉冲扩展接口（7）的光同步信号输入端， 所述的输出数字量信号的标准电子式互感器组（1）包括：标准电流互感器（1-1）、电流变换器（1-2）、标准电压互感器（1-4）、电压变换器（1-5）和数据采集器（1-3）， 标准电流互感器（1-1）的电流信号输出端接电流变换器（1-2）的电流信号输入端，电流变换器（1-2）的模拟电流数据输出端接数据采集器（1-3）的模拟电流数据输入端；标准电压互感器（1-4）的电压信号输出端接电压变换器（1-5）的电压信号输入端，电压变换器（1-5）的模拟电压数据输出端接数据采集器（1-3）的模拟电压数据输入端，数据采集器（1-3）的数据输出端接标准合并单元（2）的数据输入端，所述的光脉冲扩展电路（3-5）的光脉冲信号输出端连接数据采集器（1-3）的光脉冲信号输入端。

2.根据权利要求1所述的一种电子式互感器校验装置，其特征在于，所述数据采集器（1-3）包括：可编程增益放大器组（1-3-1）、A/D转换器组（1-3-2）、数据处理器（1-3-3）、逻辑控制器组（1-3-4）、配置管理器（1-3-5）、电以太网配置接口（1-3-6）、光同步接收接口（1-3-7）、协议组帧模块（1-3-8）、光以太网收发接口（1-3-9）和光纤串口发送接口（1-3-10）； 电流变换器（1-2）的模拟电流信号和电压变换器（1-5）的模拟电压信号同时发送至可编程增益放大器组（1-3-1），可编程增益放大器组（1-3-1）将接收的模拟电流信号按照其初始增益放大后发送至A/D转换器组（1-3-2），A/D 转换器组（1-3-2）将输入模拟电流信号转换为数字电流信号后发送至数据处理器（1-3-3），数据处理器（1-3-3）根据输入数字电流信号计算得到的数字电流信号的幅值，数据处理器（1-3-3）将计算得到的数字电流信号的幅值发送至逻辑控制器组（1-3-4），逻辑控制器组（1-3-4）根据数据处理器（1-3-3）得到的数字电流信号调节可编程增益放大器组（1-3-1）的增益；可编程增益放大器组（1-3-1）将接收的模拟电压信号按照其初始增益放大后发送至A/D转换器组（1-3-2），A/D转换器组（1-3-2）将输入模拟电压信号转换为数字电压信号后发送至数据处理器（1-3-3），数据处理器（1-3-3）根据输入数字电压信号计算得到的数字电压信号的幅值，数据处理器（1-3-3）将计算得到的数字电压信号的幅值发送至逻辑控制器组（1-3-4），逻辑控制器组（1-3-4）根据数据处理器（1-3-3）得到的数字电压信号调节可编程增益放大器组（1-3-1）的增益；电以太网配置接口（1-3-6）连接将配置信息传送至配置管理器（1-3-5），光脉冲扩展电路（3-5）通过光纤与光同步接收接口（1-3-7）连接将同步脉冲信号传送至逻辑控制器组（1-3-4），逻辑控制器组（1-3-4）将同步脉冲信号发送至配置管理器（1-3-5），配置管理器（1-3-5）将接收到的配置信息和同步信息传送至协议组帧模块（1-3-8），协议组帧模块（1-3-8）根据接收到的同步信息将数据采集器组1-3-3传送来的数据按照IEC61850协议进行组帧通过光以太网收发接口（1-3-9）发送至标准合并单元（2），协议组帧模块（1-3-8）根据接收到的配置信息按照IEC60044-8要求进行组帧以FT3格式通过光纤串口发送接口（1-3-10）发送至标准合并单元（2）。

说明书

一种电子式互感器校验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力设备试验领域，具体涉及一种电子式互感器校验装置。

背景技术

[0002] 传统的互感器校验装置由标准互感器、被测互感器及互感器校验仪组成。其中，互感器校验仪一般都采用电工式测差原理，即被测互感器与标准互感器接成差值回路，利用测差仪得到被测互感器的比值误差和相位误差。

[0003] 随着技术的进步，以光学互感器为代表的新一代电子式互感器正逐步投放市场。按照国家标准GB/T 20847.7电子式电压互感器和GB/T 20847.8电子式电流互感器的规定，电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同，可分为模拟量输出和数字量输出两种。传统互感器校验仪因缺乏相应的数字接口而不能对电子式互感器进行校验。并且，电子式互感器的模拟量输出也不是传统意义上的模拟输出，它的输出容量比传统输出小许多。传统电压互感器的额定二次电压标准值为100V、 传统电流互感器的额定二次电流标准值为5A、1A，而模拟输出的电子式电压互感器额定二次标准值为1.625V、2V、
3.25V、4V、6.5V或 模拟量输出的电
子式电流互感器额定二次标准值为22.5mV、150mV、200mV、225mV、4V。

[0004] 另外，电子式互感器在实际运行中还容易受到邻相互感器的影响，从而影响电子式互感器的测量性能，因而有必要模拟实际的运行情况对三相电子式互感器同时进行检测，以考察电子式互感器的抗干扰能力。

发明内容

[0005] 本发明是为了解决传统的互感器校验装置缺乏相应的数字接口而不能对电子式互感器进行校验的问题。

[0006] 本发明所述的一种电子式互感器校验装置，该校验装置包括：输出数字量信号的标准电子式互感器组、标准合并单元、信号调理箱、工业计算机、光纤收发接口、模拟量输入接口和光脉冲扩展接口，所述信号调理箱包括：1号光纤收发器、2号光纤收发器、过压保护电路、数据采集卡和光脉冲扩展电路；所述的数据采集卡包括：A/D转换模块和同步脉冲发送模块；所述工业计算机配置有1号电以太网接口、2号电以太网接口和PCI总线接口，输出数字量信号的标准电子式互感器组发出的光纤串口数据通过光纤发送至标准合并单元，标准合并单元按照IEC 61850协议将接收到的数据进行组帧后通过光纤发送至1号光纤收发器的光接口，1号光纤收发器将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机的1号电以太网接口；

[0007] 光纤收发接口将接收到的数据按照IEC 61850协议进行组帧后发送至2号光纤收发器的光接口，2号光纤收发器将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机的2号电以太网接口；

[0008] 模拟量输入接口将接收到的模拟量信号输入至信号调理箱的过压保护电路的输入端，过压保护电路的输出端与数据采集卡中的A/D转换模块的模拟信号输入端相连，数据采集卡的PCI总线通过屏蔽电缆与工业计算机的PCI总线接口连接；

[0009] 工业计算机通过PCI总线接口采集数据采集卡输出的采集数据，该工业计算机还通过PCI总线接口发送电脉冲同步信号给数据采集卡的同步脉冲发送模块，同步脉冲发送模块将电脉冲同步信号同时送入A/D转换模块的同步触发信号输入端和光脉冲扩展电路的同步触发信号输入端，光脉冲扩展电路将接收到的同步触发信号扩展成两路光脉冲同步信号syn，并将该两路光脉冲同步信号syn分别通过光纤发送至标准合并单元的同步信号输入端和光脉冲扩展接口的光同步信号输入端。

[0010] 本发明所述的一种电子式互感器校验装置在应用中，通过光纤收发接口与被校合并单元连接，通过模拟量输入接口与外部输出模拟量信号的被校电子式互感器组连接，实现对电子式互感器的检验。

[0011] 本发明所述的电子式互感器校验装置与现有技术相比，具有如下特征和优点：

[0012] 1、本发明可以满足模拟量输出和数字量输出的电子式互感器的校验要求，测量不确定度水平优于0.05％。

[0013] 2、本发明可以对多台电子式互感器同时进行检测，不仅能提高检测工作的效率，还能对电子式互感器的一致性和抗干扰能力进行检测和评价。

[0014] 3、本发明建立了符合IEC61850通讯协议的数字量输出的标准电子式互感器，还可以用来对合并单元进行性能测试和评价。

[0015] 本发明提供了一种能满足电子式互感器性能检测要求的电子式互感器校验装置及该装置，实现对合并单元性能的测试方法，不仅能够对数字量输出和模拟量输出的电子式互感器进行误差校验，而且还能够对多台同型号的电子式互感器的一致性和抗干扰能力进行检测。

附图说明

[0016] 图1为本发明的电子式互感器校验装置的整体结构图；图2为本发明的标准电子式互感器的电器原理示意图；图3为本发明的数据采集器1-3的电器原理示意图；图4为本发明的合并单元在测试时的接线示意图；图5为本发明的同时对3台电子式互感器测试时的接线示意图。

具体实施方式

[0017] 具体实施方式一、结合图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种电子式互感器校验装置，该校验装置包括：输出数字量信号的标准电子式互感器组1、标准合并单元2、信号调理箱3、工业计算机4、光纤收发接口5、模拟量输入接口6和光脉冲扩展接口7，所述信号调理箱3包括：1号光纤收发器3-1、2号光纤收发器3-2、过压保护电路3-3、数据采集卡3-4和光脉冲扩展电路3-5；所述的数据采集卡3-4包括：A/D转换模块3-4-1和同步脉冲发送模块3-4-2；所述工业计算机4配置有1号电以太网接口4-1、2号电以太网接口4-2和PCI总线接口4-3，输出数字量信号的标准电子式互感器组1发出的光纤串口数据通过光纤发送至标准合并单元2，标准合并单元2按照IEC 61850协议将接收到的数据进行组帧后通过光纤发送至1号光纤收发器3-1的光接口，1号光纤收发器3-1将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机4的1号电以太网接口4-1；

[0018] 校验装置的标准通道由输出数字量信号的标准电子式互感器组1、标准合并单元2、1号光纤收发器3-1和1号电以太网接口4-1组成。输出数字量信号的标准电子式互感器组1发出的光纤串口数据通过光纤发送至标准合并单元2，标准合并单元2按照IEC 61850协议将接收到的数据进行组帧后通过光纤发送至1号光纤收发器3-1的光接口，1号光纤收发器3-1将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机4的1号电以太网接口4-1；

[0019] 校验装置数字量输出的电子式互感器的被校通道由：光纤收发接口5、2号光纤收发器3-2和2号电以太网接口4-2组成。输出数字量信号的被校电子式互感器组的数字量输出端与被校合并单元的数字量输入端连接，被校合并单元的通过光纤收发接口5将数据按照IEC 61850协议进行组帧后发送至2号光纤收发器3-2的光接口，2号光纤收发器3-2将光信号转换成电信号后通过网线送入工业计算机4的2号电以太网接口4-2；

[0020] 校验装置模拟量输出的电子式互感器的被校通道由模拟量输入接口6、过压保护电路3-3、数据采集卡3-4和PCI总线接口4-3组成。输出模拟量信号的被校电子式互感器组通过模拟量输入接口6将模拟量信号输入至信号调理箱3的过压保护电路3-3的输入端，过压保护电路3-3的输出端与数据采集卡3-4中的A/D转换模块3-4-1的模拟信号输入端相连，数据采集卡3-4的PCI总线通过屏蔽电缆与工业计算机4的PCI总线接口4-3连接；

[0021] 校验装置的同步发生通道由PCI总线接口4-3、数据采集卡3-4、光脉冲扩展电路3-5、标准合并单元2和光脉冲扩展接口7组成。工业计算机4通过PCI总线接口4-3采集数据采集卡3-4输出的采集数据，该工业计算机4还通过PCI总线接口4-3发送电脉冲同步信号给数据采集卡3-4的同步脉冲发送模块3-4-2，同步脉冲发送模块3-4-2将电脉冲同步信号同时送入A/D转换模块3-4-1的同步触发信号输入端和光脉冲扩展电路3-5的同步触发信号输入端，光脉冲扩展电路3-5将接收到的同步触发信号扩展成两路光脉冲同步信号syn，并将该两路光脉冲同步信号syn分别通过光纤发送至标准合并单元2的同步信号输入端和光脉冲扩展接口7的光同步信号输入端，光脉冲扩展接口7的同步信号输出端与被校合并单元的同步信号输入端连接。

[0022] 具体实施方式二、结合图2具体说明本实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电子式互感器校验装置的区别在于，所述的输出数字量信号的标准电子式互感器组1包括：标准电流互感器1-1、电流变换器1-2、标准电压互感器1-4、电压变换器1-5和数据采集器1-3，

[0023] 标准电流互感器1-1的电流信号输出端接电流变换器1-2的电流信号输入端，电流变换器1-2的模拟电流数据输出端接数据采集器1-3的模拟电流数据输入端；标准电压互感器1-4的电压信号输出端接电压变换器1-5的电压信号输入端，电压变换器1-5的模拟电压数据输出端接数据采集器1-3的模拟电压数据输入端，数据采集器1-3的数据输出端接标准合并单元2的数据输入端，所述的光脉冲扩展电路3-5的光脉冲信号输出端连接数据采集器1-3的光脉冲信号输入端。

[0024] 具体实施方式三、结合图3具体说明本实施方式，本具体实施方式与具体实施方式二的区别在于，所述数据采集器1-3包括：可编程增益放大器组1-3-1、A/D转换器组1-3-2、数据处理器1-3-3、逻辑控制器组1-3-4、配置管理器1-3-5、电以太网配置接口1-3-6、光同步接收接口1-3-7、协议组帧模块1-3-8、光以太网收发接口1-3-9和光纤串口发送接口1-3-10；

[0025] 电流变换器1-2的模拟电流信号和电压变换器1-5的模拟电压信号同时发送至可编程增益放大器组1-3-1，可编程增益放大器组1-3-1将接收的模拟电流信号按照其初始增益放大后发送至A/D转换器组1-3-2，A/D转换器组1-3-2将输入模拟电流信号转换为数字电流信号后发送至数据处理器1-3-3，数据处理器1-3-3根据输入数字电流信号计算得到的数字电流信号的幅值，数据处理器1-3-3将计算得到的数字电流信号的幅值发送至逻辑控制器组1-3-4，逻辑控制器组1-3-4根据数据处理器1-3-3得到的数字电流信号调节可编程增益放大器组1-3-1的增益；可编程增益放大器组1-3-1将接收的模拟电压信号按照其初始增益放大后发送至A/D转换器组1-3-2，A/D转换器组1-3-2将输入模拟电压信号转换为数字电压信号后发送至数据处理器1-3-3，数据处理器1-3-3根据输入数字电压信号计算得到的数字电压信号的幅值，数据处理器1-3-3将计算得到的数字电压信号的幅值发送至逻辑控制器组1-3-4，逻辑控制器组1-3-4根据数据处理器1-3-3得到的数字电压信号调节可编程增益放大器组1-3-1的增益；电以太网配置接口1-3-6连接将配置信息传送至配置管理器1-3-5，光脉冲扩展电路3-5通过光纤与光同步接收接口1-3-7连接将同步脉冲信号传送至逻辑控制器组1-3-4，逻辑控制器组1-3-4将同步脉冲信号发送至配置管理器1-3-5，配置管理器1-3-5将接收到的配置信息和同步信息传送至协议组帧模块1-3-8，协议组帧模块1-3-8根据接收到的同步信息将数据采集器组1-3-3传送来的数据按照IEC61850协议进行组帧通过光以太网收发接口1-3-9发送至标准合并单元2，协议组帧模块
1-3-8根据接收到的配置信息按照IEC 60044-8要求进行组帧以FT3格式通过光纤串口发送接口1-3-10发送至标准合并单元2。

[0026] 所述的数据采集器1-3的数据处理器1-3-3、逻辑控制器组1-3-4、配置管理器1-3-5和协议组帧模块1-3-8由1片FPGA和1片DSP芯片实现。

[0027] 电子式互感器校验装置对合并单元性能的测试方法为，输出数字量信号的标准电子式互感器组1的光以太网收发接口1-3-9输出满足IEC 61850协议的数字量信号通过光纤发送至1号光纤收发器3-1的光接口，1号光纤收发器3-1将光信号转换成电信号后通过网线接入工业计算机4的1号电以太网接口4-1；标准电子式互感器的光纤串口发送接口1-3-10输出满足IEC60044-8要求的FT3格式的数字量信号通过光纤发送至被校合并单元，被校合并单元将接收到的数字量信号按照IEC 61850协议进行组帧后通过光纤发送至2号光纤收发器3-2的光接口，2号光纤收发器3-2将光信号转换成电信号后通过网线接入工业计算机4的2号电以太网接口4-2。

[0028] 本发明的校验原理是：

[0029] (1)进行数字量输出的电子式互感器校验：标准通道的数据信息经过输出数字量信号的标准电子式互感器组1、标准合并单元2和1号光纤收发器3-1，通过1号电以太网接口4-1送入工业计算机4；被校通道的数据信息经过光纤收发接口5、2号光纤收发器3-2和2号电以太网接口4-2送入工业计算机4；标准通道的数据信息和被校通道的数据信息的同步由工业计算机4通过软件控制，信号调理箱3的数据采集卡3-4的同步脉冲发送模块3-4-2接收工业计算机4的软件控制命令发出电脉冲同步信号，光脉冲扩展电路3-5将接收到的电脉冲同步信号扩展成两路光脉冲同步信号，一路送入标准合并单元2的光同步输入口，一路送入光脉冲扩展接口7的光同步输入口；工业计算机4采用直接测量法，分别计算被校电子式互感器和标准互感器的幅值和相位，从而得到被校电子式互感器的误差信息。

[0030] (2)进行模拟量输出的电子式互感器校验：标准通道的数据信息经过输出数字量信号的标准电子式互感器组1、标准合并单元2和1号光纤收发器3-1，通过1号电以太网接口4-1送入工业计算机4；被校模拟量输出的被校电子式互感器组输出的模拟量电压信号通过屏蔽电缆输入信号调理箱3的过压保护电路3-3的输入端，过压保护电路3-3的输出端与数据采集卡3-4的A/D转换模块3-4-1的输入端相连，数据采集卡3-4通过屏蔽电缆将被校通道的数据信息通过PCI总线接口4-3送入工业计算机4；标准通道的数据信息和被校通道的数据信息的同步由工业计算机4通过软件控制，工业计算机4的软件控制命令发出电脉冲同步信号，同时送入A/D转换模块3-4-1的外触发输入端和光脉冲扩展电路3-5的输入端，光脉冲扩展电路3-5将接收到的电脉冲同步信号扩展成两路光脉冲同步信号，将其中一路通过光纤送入光脉冲扩展接口7的光同步输入口；工业计算机4采用直接测量法，分别计算被校电子式互感器和标准互感器的幅值和相位，从而得到被校电子式互感器的误差信息。

[0031] (3)结合图4具体说明进行合并单元性能测试：标准电子式互感器的光以太网收发接口1-3-9输出满足IEC 61850协议的数字量信号，通过光纤发送至1号光纤收发器3-1的光接口，1号光纤收发器3-1将光信号转换成电信号后通过网线接入工业计算机4的1号电以太网接口4-1，作为标准通道的数据信息采集；标准电子式互感器的光纤串口发送接口1-3-10输出满足IEC 60044-8要求的FT3格式的数字量信号，并通过光纤发送至光纤收发接口5，光纤收发接口5将接收到的数字量信号按照IEC 61850协议进行组帧后通过光纤发送至2号光纤收发器3-2的光接口，2号光纤收发器3-2将光信号转换成电信号后通过网线接入工业计算机4的2号电以太网接口4-2，作为被校通道的数据信息采集；标准通道的数据信息和被校通道的数据信息的同步由工业计算机4通过软件控制，信号调理箱3的数据采集卡3-4的同步脉冲发送模块3-4-2接收工业计算机4的软件控制命令发出电脉冲同步信号，光脉冲扩展电路3-5将接收到的电脉冲同步信号扩展成两路光脉冲同步信号，一路送入标准互感器组1的数据采集器1-3的光同步接收接口1-3-7，一路送入光脉冲扩展接口7的光同步输入口；由于标准通道和被校通道的数据均来自标准电子式互感器的数据采集器1-3的数字量输出，且有同步信号保证信号同步，所以通过工业计算机4分别计算被校合并单元输出信息和标准电子式互感器直接输出信息的幅值和相位，即可得到被校合并单元的误差信息。

[0032] (4)结合图5具体说明对多台电子式互感器进行一致性和抗干扰能力检测：以检测3台数字量输出电子式电流互感器为例，其接线示意图如图5所示，输出数字量信号的标准电子式互感器组1的标准电子式互感器1-A、标准电子式互感器1-B和标准电子式互感器1-C分别与输出数字量信号的被校电子式互感器组A、输出数字量信号的被校电子式互感器组B和输出数字量信号的被校电子式互感器组C串入同一电流回路；作为校验装置的标准通道：标准电子式互感器1-A、标准电子式互感器1-B和标准电子式互感器1-C分别通过3根光纤与标准合并单元2连接，标准合并单元2将3台电子式互感器的数据信息合并，通过1号光纤收发器3-1和1号电以太网接口4-1送入工业计算机4；输出数字量信号的被校电子式互感器组A、输出数字量信号的被校电子式互感器组B和输出数字量信号的被校电子式互感器组C分别通过3根光纤与被校合并单元连接，被校合并单元将3台被校电子式互感器的数据信息合并通过光纤与光纤收发接口5的数据输入接口连接，光纤收发接口5通过2号光纤收发器3-2和2号电以太网接口4-2送入工业计算机4；作为校验装置数字量输出的电子式互感器的被校通道：标准通道的数据信息和被校通道的数据信息的同步由工业计算机4通过软件控制，信号调理箱3的数据采集卡3-4的同步脉冲发送模块3-4-2接收工业计算机4的软件控制命令发出电脉冲同步信号，光脉冲扩展电路3-5将接收到的电脉冲同步信号扩展成两路光脉冲同步信号，一路送入标准合并单元2的光同步输入口，一路送入光脉冲扩展接口7的光同步输入口；工业计算机4采用直接测量法，分别计算3台被校电子式互感器和3台标准互感器的幅值和相位，从而得到3台被校电子式互感器的误差信息，通过对3台误差数据的比较，分析3台互感器一致性和抗干扰能力。

[0033] 下面对本发明各部分实现的功能和具体采用的元器件参数进行说明：

[0034] (1)输出数字量信号的标准电子式互感器

[0035] 标准电流互感器1-1采用额定二次输出为1A的0.01S级的标准电磁式电流互感器，将一次电流变换为二次电流；标准电压互感器1-4采用额定二次输出为100V的0.01级的标准电磁式电压互感器，将一次电压变换为二次电压；电流变换器1-2采用额定变比为1A/10mA的0.01级的精密电流互感器，采样电阻为350，温度系数为5ppm，电流变换器1-2将标准电磁式电流互感器的1A电流信号转换成小电压信号；电压变换器1-5采用额定变比为100V/5V的0.01级的精密电压互感器，将标准电磁式电压互感器的100V电压信号转换成小电压信号；

[0036] 数据采集器1-3的可编程增益放大器组1-3-1采用ADI公司的AD8555芯片，可编程增益放大器组1-3-1可通过程序调节放大倍数，使A/D转换器组1-3-2满量程信号达到均一化，大大提高测量精度；A/D转换器组1-3-2采用AD公司的AD7656芯片，为250kSPS六通道同时采样的16位采样精度的芯片，完成模拟小电压到数字量信号的转换功能；数据处理器1-3-3、逻辑控制器组1-3-4、配置管理器1-3-5和协议组帧模块的功能由DSP和FPGA实现，DSP采用TI公司的型号为TMS320F2812的芯片，FPGA采用Xilinx公司的型号为XC2S100-6PQ208I的芯片；光同步接收接口1-3-7接收光同步秒脉冲信号，实现采样信号数据的同步，采用Avago公司的HFBR-2412器件实现；电以太网配置接口1-3-6实现数据采集器1-3的信息配置，其接口采用标准的RJ45接口；光以太网收发接口实现数据采集器1-3的满足IEC 61850协议的数据发送，采用Avago公司的AFBR-5803器件实现；光纤发送接口实现数据采集器1-3的满足IEC 60044-8要求的FT3格式的数字量信号的数据发送，采用Avago公司的HFBR-1414器件实现。

[0037] (2)标准合并单元

[0038] 本实施例采用的标准合并单元2的许继电气股份有限公司的型号为DMU820的合并单元，接收最多9台标准电子式互感器的数据采集器1-3的光纤串口发送接口1-3-10输出的满足IEC 60044-8要求的FT3格式的数字量信号，并将多台标准电子式互感器的串口信号按照IEC 61850协议进行组帧，通过光纤以太网口对外发送。

[0039] (3)信号调理箱

[0040] 1号光纤收发器3-1和2号光纤收发器3-2实现光以太网数据转换成电以太网数据的功能，以便于工业计算机进行数据通讯，采用NetLINK公司的HTB-1100型光纤收发器；过压过压保护电路3-3，采用的器件是TVS管，保护数据采集卡3-4免受过压冲击；光脉冲扩展电路3-5接收数据采集卡的同步脉冲发生器3-4-2发送的电脉冲信号，将电脉冲信号转换成光脉冲信号，并扩展成2路光脉冲信号输出，为校验装置的标准通道和被校通道提供光同步秒脉冲信号，采用2片Avago公司的HFBR-1414器件实现。

[0041] 数据采集卡3-4实现对模拟量输出的被校电子式互感器组的数据采集功能，采用NI公司的PCI-6281型M系列多功能数据采集卡，采用PCI总线与工业计算机4进行数据通信，其主要参数为

[0042] 1)ADC分辨率：18Bits；

[0043] 2)采样率：625kS/s单通道，500kS/s多通道；

[0044] 3)输入范围：±10V、±5V、±2V、±1V、±0.5V、±0.2V、±0.1V，量程软件可选；

[0045] 4)ADC触发方式：软件触发、硬件触发，可选；

[0046] 5)输入阻抗：＞10G Ω；

[0047] 6)计数器分辨率：32Bits；

[0048] (4)工业计算机

[0049] 工业计算机4包括2个电以太网接口和1个PCI总线接口，其主要技术要求如下：

[0050] 1)抗电磁干扰：满足MIL-810F和IP54标准；

[0051] 2)内存：1GB；

[0052] 3)操作系统： XP Professional Service Pack 2；

[0053] 4)接口：串行端口，Dsub 9针插头X1

[0054] USB端口，4针X3，USB 2.0版

[0055] LAN端口，RJ-45插孔X2(IEEE 802.3 10Base-T，IEEE802.3u 100Base-TX，IEEE802.3ab1000Base-T)。