计量设备管理信息系统设计（互感器管理）
摘 要：针对现代电力企业中互感器的管理现状，运用Access数据库，以Visual C++为编程工具，采用结构化方法，开发出互感器管理信息系统。系统包括登录模块、查询模块、量具信息管理模块、到期检定模块和报表打印模块等。电力企业配电部门根据不同的查询方式获得所需信息，方便检测部门及时了解量具状态，做出检定计划。本系统的使用将更好地实现互感器的统一、规范管理，提高量具管理效率。
关键词：计量器具；互感器；管理信息系统； Access数据库；结构化方法
Design and Implementation of Management Information System of Measuring Instruments
Abstract：In view of the present management situation of modern Power enterprise, Visual C++ and the structured approach is used to design the system,and Access database is the design flat roof, a measurement information management system was developed. The management system includs the Login module, Query Module, Gauge information management module, due verification module and print module.Distribution department of power enterprise could use the different query mode to obtain the necessary information. which help the departments to get Transformer information timely and make out the plan of test.The use of mangement information system will realize the unification of measurement Instruments,and help to manage the gauge information better, and improve the management efficiency.
Key words : Measuring Instruments； Transformer； mangement information system；Access databases；structured approach
一．引言
具有现代大规模电力企业中，互感器具种类往往有成千上万，曾经电子科技尚不发达时，对其管理都是依靠手工进行，包括互感器的登记、分类、周检计划的安排、增加和删除，互感器具以及互感器具查询。这包含大量数据处理、资料保存等许多问题。随着对互感器管理工作要求日益的增加，对互感器具管理细节越来越多，手工管理已不能适应现代管理的需要。因此，可以根据电力企业的发展需要，依据国家互感器方面的计量管理条例、计量器具检定标准，开发出互感器具管理信息系统，以便对互感器具检定、管理信息和计量数据进行即时监控、即时管理,从资源环境和技术手段上保证电力企业互感器管理体系能够有效运行，从而从根本上提高互感器计量工作的管理水平。
二．常用互感器调查分析
2.1电流互感器及电压互感器型号含义说明
PT型号含义说明
第1位：J—PT
第2位：D—单相；S—三相；C—串级；W—五铁芯柱
第3位：G—干式；J—油浸；C—瓷绝缘；Z—浇注绝缘；R—电容式；S—三相
第4位：W—五铁芯柱；B—带补偿角差绕组；
连字符号后面：GH—高海拔；TH—湿热区
CT型号含义说明
第1位：L—CT
第2或3位：A—穿墙式；M—母线型；B—支柱式；C—瓷绝缘；S—塑料注射绝缘；
D—单匝贯穿式；W—户外式；F—复匝式；G—改进型；Y—低压式；Z—浇注绝缘
式支柱式；Q—母线型；K—塑料外壳；J—浇注绝缘或加大容量
第4或5位：B—保护级；C—差动保护；D—D级；J—加大容量；Q—加强型
例：
LZZBJ9-10A3G
L 电流互感器 Current transformer
Z 支柱式 Post type
Z 浇注式 Casting type
B 带保护级 Wity protective class
J 加强型 Reinforced type
9 设计序号 Design Number
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
A3G 结构代号 Structure code
LFZ-10Q
L 电流互感器 Current transformer
F 复匝式
Z 浇注式 Casting type
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
Q 结构代号 Structure code
LZZ-10
L 电流互感器 Current transformer
Z 支柱式 Post type
Z 浇注式 Casting type
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
LMZB7-10GYW1
L 电流互感器 Current transformer
M 母线式 Busbar type
Z 浇注式 Casting type
B 带保护级 Wity protective class
7 设计序号 Design Number
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
GYW1 高原污秽 Plateau Dirty
LDZB6-10Q 来源:www.tede.cn
L 电流互感器 Current transformer
D 单匝式
Z 浇注式 Casting type
B 带保护级 Wity protective class
6 设计序号 Design Number
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
Q 结构代号 Structure code
LDJ2-10
L 电流互感器 Current transformer
D 带触头盒
J 加强型 Reinforced type
6 设计序号 Design Number
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
LZZJ-10
L 电流互感器 Current transformer
Z 支柱式 Post type
Z 浇注式 Casting type
J 加强型 Reinforced type
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
LFSQ-10Q
L 电流互感器 Current transformer
F 封闭式 Hermetical type
S 手车式 Handcart type
Q 加强型 Reinforced type
10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV)
Q 结构代号 Structure code
LCZ-35Q
L 电流互感器 Current transformer
C 手车式 Handcart type 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息
Z 浇注式 Casting type
35 额定电压（kV ） Highest voltage for equipment(kV)
Q 结构代号 Structure code
JDZ(X)-3,6,10
J 电压互感器 Voltage transformer
D 单相 Single phase
Z 浇注式 Casting type
X 带剩余电压绕组 With residual voltage winding
3,6,10 电压等级（kV） Voltage class(kV)
JDZ(X)10-3,6,10
J 电压互感器 Voltage transformer
D 单相 Single phase
Z 浇注式 Casting type
X 带剩余电压绕组 With residual voltage winding
10 设计序号 Design Number
3,6,10 电压等级（kV） Voltage class(kV)
JDZF7-10GYW1
J 电压互感器 Voltage transformer
D 单相 Single phase
Z 浇注式 Casting type
F 带剩余电压绕组 With residual voltage winding
7 设计序号 Design Number
10 电压等级（kV） Voltage class(kV)
GYW1 高原污秽 Plateau Dirty
LM2-06.05型电流互感器是“树脂浇注式电流互感器”
L--电流互感器
M--母线型
2--设计序号
06--额定电压为0.6KV
05--额定电压为0.5KV
AS12/150b/2S型电流互感器是“环氧树脂全封闭支柱式电流互感器”
它的国内型号为：LZZBJ9-12150b/2S
L—电流互感器
Z—支柱式
Z—浇注绝缘
B—带保护级
J—加大容量
9—设计序号
12—额定电压（12KV）
150b—浇注体宽度为150mm
2S—热稳定电流时间
AS12/175b/2S型电流互感器也是“环氧树脂全封闭支柱式电流互感器”
它的国内型号为：LZZBJ9-12175b/2S
与上面的区别在于它的浇注体宽度变为175mm
LAZBJ-12型电流互感器是“穿墙式全封闭电流互感器”
L—电流互感器
A—穿墙式
Z--浇注绝缘
B—带保护级
J—加大容量
12—额定电压（12KV）
一般来说，国产电流互感器型号字母的含义如下：
第一个字母：L--电流互感器
第二（或三）个字母：A--穿墙式；M--母线型；B--支柱式；绝缘方面，C为瓷绝缘，S为塑料注射绝缘；D--单匝贯穿式；W--户外式；F--复匝式；G--改进型；Y--低压式；Z--浇注绝缘或支柱式；Q--母线型；K--塑料外壳；J--浇注绝缘或加大容量。
第四（或五）个字母：B--保护级；C--差动保护；D--D级；J--加大容量；Q--加强型。连字符后的字母：GH--高海拔地区使用；TH--湿热地区使用。
2.2互感器的简介
感器在供电系统中主要分为两种：电压互感器以及电流互感器。
在供配电系统中，高电压是不能够直接用电流表和电压表来测量，需要用互感器以比例减小后来测量。
互感器按照变压器原理运行，而其内部结构与变压器一致。
电压互感器工作原理即二次侧开路变压器，用来变压，接入电压表，在二次侧测量电压并且可以并联一定数量的电压表。电压互感器二次侧不允许短路。
电流互感器工作原理即二次侧短路变压器，用来变流，接入电流表，在二次侧测量电流并且可以串联一定数量的电流表。电流互感器二次侧不允许开路。
电压表本质上即电压互感器拥有大负载、大阻抗的测量装置。电流表相当于电流互感器小负载（阻抗小）测量装置。正常运行过程中，由于二次负载阻抗很大，电压互感器为恒压源，其内阻抗与容量很小，一次绕组导线相对较细。互感器一旦二次发生短路，一次电流极大，二次熔丝如果选择不当，保险丝不能熔断会导致电压互感器被烧坏。
当运行中二次侧开路后，电流互感器的一次侧电流不变，同时其二次侧电流等于零，二次电流产生去磁磁通也相应消失了。一次电流就会全部变成励磁电流，互感器的铁芯饱和、磁通高，产生的后果如下：（1）磁通饱和导致其二次侧、产生数千伏高压，将对人身和设备造成严重危害。（2）铁芯磁通饱和会使铁芯产生高热损耗增加，绝缘被损坏。（3）铁芯中产生剩磁导致互感器比差和角差增大，造成准确性有差异，电流互感器二次侧是不可以开路。
电压互感器如果在二次侧运行中发生短路，其二次线圈阻抗大大减小，将出现短路电流，副线圈则因严重发热烧毁。电压互感器一般二次侧要用熔断器。35千伏及以下的互感器中，在高压侧有熔断器其目的是当互感器发生短路时把它从高压电路中切断。
1)电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；
2)相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。
3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值.
电流互感器是电力系统中很重要的一个一次设备,其原理是根据电磁感应原理而制造的.它的一次线圈匝数很少,通常采用单匝线圈,即一根铜棒或一根铜排.二次线圈主要接测量仪表或继电器的线圈.电流互感器的二次侧不能开路运行,当二次侧开路时,一次侧的电流主要用于激磁,这样会在二次侧感应出很高的电压,从而危及二次设备和人身的安全,也会造成电流互感器烧毁。
其主要作用是: 1、将很大的一次电流转变为标准的5安培； 2、为测量装置和继电保护的线圈提供电流； 3、对一次设备和二次设备进行隔离。
电压互感器是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化。因此，通过电压互感器可以直接用普通电气仪表进行电压测量。 1、电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置； 2、电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安； 3、电压互感器一次侧电压即电网电压，不受二次负荷影响，并且大多数情况下其负荷是恒定的； 4、二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷，二次电压会降低，造成测量误错增大； 5、用电压互感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量精度； 6、不管电压互感器初级电压有多高，其次级额定电压一般都是100V，使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。而且保证了仪表测量和继电保护工作的安全，也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难； 7、电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。
PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。也称作TV。
工作特点和要求：
1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的准确性
接线形式有：单相接线、V-V接线、Y-Y接线、Y0/Y0/△接线。
使用电压互感器应注意以下事项：
1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备。
2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。
3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准确性。
4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用。
5）一次侧并接在线路中
2.4互感量具检定
检定是量具管理中极其重要的内容，从量具入库到报废的整个过程都离不开量具检定的问题。在实际工作中，互感器具在检定周期内可能出现误差现象。由于使用的材料不同，互感器老化程度、使用时间及可靠性均有不同，互感器可靠性随着时间的推移，是不断降低的，这种情况下，应适当缩短检定周期，互感器具的检定周期应是逐渐递减的。
三 计量器具管理信息系统的系统分析
3.1管理功能调查
为了实现系统的目标，系统必须具有各种功能。调查中可以用功能层次图来描述从系统目标到各项功能的层次关系，图1表示了本系统计量器具在各车间的管理功能。
图1功能层次图
fig1．Function hierarchy chart
3.2管理业务流程调查
互感量管理中流程处理：配电室根据需要填写互感器单据到仓库领取所需量具，工作人员审批单据，未批准的借用单退回配电室。仓库工作人员收到已批准的借用单后，首先查看库存账，登记所用配电室名单，如果互感器损坏或者缺货则通知配电室工作人员。
四 互感量管理信息系统的系统设计
4.1系统功能模块的归类
按照功能归类，本系统共划分为四个功能模块：登陆模块、查询模块、数据库维护模块、报表打印模块.具体系统结构如图2
图2系统结构图
fig2．structure diagram of system
4.2信息系统流程图设计
互感器管理信息流程图如图3所示。互感器具检测信息都是由计量管理部门采集、汇总、加工、整理作为配电部门采用的重要依据。互感器具包括互感器标准器具和工作用器具。互感器具管理包括互感器具配备计划的制定、互感器采购、使用、检定直至报废的全过程。
图3互感管理信息流程图
fig3．information flow chart of measurement management
4.3系统物理配置方案设计
选择系统物理配置的依据为：
a系统的吞吐量：本系统由于是电力企业管理应用程序，所以吞吐量不要求很大，只需满足计量管理部门使用即可。
b系统的响应时间：从工作效率和使用成本综合考虑，查询时的响应时间不超过5秒。
c系统的可靠性：本系统采用不间断电源工作方式，所以系统的可靠性必须很高。
d地域范围：对于分布式系统，在电力企业内采用局域网就可以实现各配电部门的共享。
4.4数据库设计
（1）互感器具编号
建立计量器具数据库前，要以互感器编号作为计算机管理的识别码，同时还应在互感器具的非工作面上粘贴对应的标签，使互感器具从开始使用直到报废整个存在过程始终具有可以被查询到的有效代号。互感器具代号可采用分层式管理。根据互感器名称量具的划分，如：LFZ-10Q、LZZ-10、LMZB7-10GYW1。
（2）采集互感器具信息
采集每一台互感器具的相关信息,其内容应满足管理的要求。其中包括:互感器编号、互感器名称、检定周期等信息。如表1。
表1量具信息表
Table 1.Measuring instrument information table
（3）建立计量器具信息数据库
本系统的实体有：互感器信息实体、使用信息实体、检定信息实体、登录信息实体等。根据实体及其属性建立四个基本数据表，分别命名为互感器信息总览表、检定计划表、使用情况表和登录信息表。四个表的主键分别是“量具编号”、“量具编号”、“使用人”、“用户名”。
五 系统的实现与应用
5.1系统登录
本系统以Visual C++为编程工具并具备安全措施，系统启动时需要对使用人进行身份验证。登录界面设计用户名和密码登录模式，只有用户名与存在服务器名单相匹配并且密码相正确才能进入系统，合法者则、可以进入系统对相应模块进行操作编辑，否则系统将提示输入错误信息，并且阻止一切正常操作。
5.2互感器信息查询
互感器信息查询是本系统的主要功能，操作人员可通过互感器名称、互感器种类、使用部门对数据库中互感器信息进行查询，也可以查看所有记录，此功能可以使用户更加方便地了解量具信息。
5.3基础数据库管理
基础数据库管理是对现有互感器的状态监督管理，当互感器状态发生变如送达某配电室、到期待检、互感器报废、新互感器的购入等变化时，对互感器状态进行修改、添加或删除。数据库维护最重要功能就是添加和删除，当新的互感器入库时就要对其进行录入信息，所用到的就是添加功能.
5.4到期检定管理
到期检定管理可根据每个量具上次检定时间和检定周期计算出下次检定时间，方便用户对量具检测的管理。
5.5库存信息管理
该功能可以使用户了解库存量和预购量的信息，包括最小库存量及报警信息，方便用户及时购入所需互感器。
5.6数据准备及维护
在运行系统之前，要准备和录入一系列基础数据，这些数据是在运用系统之前没有或未明确规定的，故需要做大量分析研究工作。包括一些互感器信息、参数设置等。
六 结束语
本系统结合现代电力企业的工作流程，采用结构化的开发方法来进行互感器管理信息系统的设计。查询模块可采用不同方式查询，不同部门可按照不同的需求进行查询，从而对计量器具的使用状况进行有效、全面的掌握；通过修改、添加与删除功能，可以对数据库进行维护，使互感器信息及时更新；到期检定功能的设置使用互感器检测更加方便，不同互感器有不同的检定周期，系统通过计算求出需要检定的互感器。
该系统实现了互感器具从采购、使用管理、检定、报废一系列过程的全面管理，增强了量具管理的规范化和程序化，提高了管理水平。
参考文献
1. 卞艺杰，《国外管理信息系统的发展趋势》，国际工商学报，2000，2（4），65～73
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3. 黄梯云，《管理信息系统》，北京：高等教育出版社，2005
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