互感器校验仪测差电路的分析与研究
电流互感器和电压互感器是电力系统中电能计量和开关检测的重要电器设备,除绝缘性能外,其变比和角差也是互感器试验中很重要的两项技术指标,近年来,互感器测试技术有了很大发展,本文在此介绍三种不同原理的测差电路。
传统电工型测差原理
传统的电工型互感器校验仪,其主要基于两种测量原理,即比较仪式和电位差式。比较仪式是在工作电压下,通过电流比较仪测小电流,电位差式是在工作电流下测电位差,即测量低电压。这类互感器校验仪的共同点是采用补偿式零值平衡原理,通过调节电导箱、电容箱或同相盘、正交盘使电路平衡,从而求得正交分量和同相分量。这类测量原理的仪器特点是性能比较稳定,但其测量过程比较繁杂,每个试验点需逐一调节,测量人员的使用水平也将有可能影响测量结果。在这类仪器中,比较仪式的精度可以做的比电位差式高,因为电位差式需在一个调节盘上兼顾各个位数,不可能完全照顾到每个区域。
相敏检波式
根据以上分析的实际状况,我们在提高测量的自动化程度及抗干扰能力两方面作了大量的研究,提出了相敏检波法,并成功地研制出了一种新型的互感器校验仪,其具有以下特点:
(1)测试装置可以连续测量,也可以逐个触发;
(2)自动测量互感器等的角差及比差;
(3)测量结果可从数显装置直接读出,且每个数显装置均有对应的BCD码输出;
(4)积分运行方式形成了极好的噪声抑制效果;
(5)由于其安装在内部的滤波器,互感器误差显示实质上不受谐波的影响;
(6)独有的过载保护装置使仪器的**系数大大增强,且可使仪器在瞬间恢复运行。该原理是利用相敏检波器(也称相敏变换器)来求得微差的同相分量和正交分量的。
该原理是利用相敏检波器(也称相敏变换器)来求得微差的同相分量和正交分量的。整个仪器主要包括取差、放大、相敏检波、逻辑控制及测量显示等五部分。
(1)滤波及平衡电路
该仪器对电路的要求比较高,需严格控制高频信号的干扰。因此在整个测试系统中,还设置了两组精密滤波器,用来滤去高次谐波。对这两组滤波器的要**非常严格的,从电路形式到电路参数都必须完全一致和对称,从而为提高整个仪器的测试精度打下了坚实的基础。平衡电路在分相电路中起着前卫作用,这部分采用两个精密互感器作为平衡电路的重要元件,互感器二次同名端和非同名端的平衡性将直接影响着角差和比差的测量精度,且其一次和二次的电压比例将决定后面的电路能否正常工作,经过反复研究和试验,确定了合适的各项参数。
(2)逻辑控制回路
整个测试系统是一个闭环系统,一环套一环,非常严密,任何一个环节的相位及时序出现问题,都将导致整个环路瘫痪。这一部分包括锁相环电路及时序逻辑电路,锁相环电路的作用有两个:一是锁定50Hz信号相位,产生基准相位信号,去驱动正交采样电路;二是倍频,倍频后的信号再经过各种分频得到不同频率的信号去控制时序逻辑电路,*后由逻辑电路产生不同相位及时序的控制信号去实时控制相敏检波电路。