补偿式电流比较仪作为零磁通电流互感器用来检定精密电流互感器所采用的线路如图1所示。
图1中CT.为被检精密电流互感器,CT,为补偿式电流比较仪,W。和Wb分别为二次及一次补偿绕组,W。为电流比较仪的指零绕组,Z;为电流比较仪的调零负荷箱。检定时,反复调节2;使得W.绕组上的电压为零,此时互感器校验仪的读数即为CT,的误差。
1.3 整机原理
整机原理如图2所示,我们把电子调零线路与测差式互感器校验仪相结合。当使用电流比较仪检定电流互感器时,首先由电子调零电路在单片机的控制下在B端产生一系列幅值和相位均连续可调的调零信号,该信号给电流比较仪的二次补偿绕组提供调零电压;然后检零单元检测电流比较仪安匝平衡绕组W.)输出信号,重复反馈调节使得安匝平衡绕组输出电压为零,这时电流比较仪就处于零磁通状态。然后利用测差式互感器校验仪将比差f和角差8测出并传给计算机进行数据处理。
1.4 测差式互感器校验仪误差测试原理 传统使用的数字式互感器校验仪一般均有模拟除法器、整流等电路,造成测量范围较窄,不能测试高于0.01级的互感器;线性度、稳定性较差;零位误差较大;百分表显示有效位数不足等问题。为了改进上述问题,我们设计的测差式互感器校验仪的原理框图如图3。
误差测量部分采用测差式线路,差值信号经过取样、放大和滤波之后进入A/D采样;工作电流电压)信号使用相同的电路,另外工作电流电压)信号通道增加了0%和90%鉴相电路, 鉴相电路输出两路互成90*的方波中断1和中断2信号。单片机中断服务程序在工作电流电压)信号0%和90。时刻对差值信号和工作电流电压)信号通道中的模拟信号进行采样,然后根据互感器误差表达公式计算得出比差f和角差8回。下面以电流互感器误差测量为例加以介绍。 根据电流互感器的误差定义和误差表达公式间f=- 400A//I)cos中 %)8= B438A1/Io)sin中 () 式中 =90*-4-a,a是二次回路阻抗角;$是铁心损耗角。 我们可以得出:当电流互感器检定线路中工作电流信号i=lsinot, 差流信号Ai=A/sin (wt+中),在ot=909时对i和Ai采样则得到Io和Alcos中,那么就可以计算出比差f;若在wt=09时对Ai采样, 得到△/sin中,那么就可以计算出角差89。 对于电压互感器误差测量、阻抗和导纳测量有类似理论推算方法。 图3中放大电路采用如图4的同相放大器,使用ADC409模拟开关控制运放的增益。该电路具有响应速度快,线性度好的特点,而且不受模拟开关导通电阻的影响。