在使用電流比較儀檢定高精度電流互感器時(shí)，需采用比較儀檢定線(xiàn)路川,同時(shí)也必須使用有比較儀檢定線(xiàn)路的互感器校驗儀,在我國至今使用范圍*廣的是HEG2型互感器校驗儀。
隨著(zhù)電子技術(shù)在互感器測試領(lǐng)域應用的迅速發(fā)展，相繼誕生了HEZI型數顯自平衡互感器校驗儀和HEC-H比較儀式電流互感器校驗儀!,這兩種儀器均有比較儀檢定功能，近年來(lái)得到廣泛使用。前者是采用HEG2型互感器校驗儀的原理，運用電子技術(shù)使其能夠自動(dòng)平衡,提高了測試速度,其缺點(diǎn)是由于補償式電流比較儀補償繞組有阻抗壓降，會(huì )帶來(lái)兩種測試誤差B。后者采用電流源輸出差流的測試原理，使得電流比較儀的指零繞組電壓接近于零,達到測試目的,其主要缺點(diǎn)是校驗儀差流輸
出的電流與檢零繞組指零電壓的程度有直接的系，導致測試重復性差，同時(shí)不能實(shí)現電壓互感器阻抗、導納的測量。我們研制的這種新型比較儀互感器校驗儀可以解決這些測試問(wèn)題。
1 新型比較儀式互感器校驗儀的技術(shù)指標和工原理
1.1 主要技術(shù)指標
準確度:2%;
測量對象:CT、PT、Z、Y;
測量范圍:同相分量%):0.00001~200.0;分辨率:000001% CT 5Ax5%以_上正交分量():0.0001~999.9
分辨率:0.0001' CT 5Ax5%以上
阻抗Q):0.0001~60.0 分辨率:0.00010導納 mS ):0.0001~60.0 分辨率:0.0001mS
工作范圍:
電流: (%~149%)In l,=5A)
5%~149%)I, l,=lA)電壓: 5%~149%)Uh
U,=100V,150V,100V/U)5%~199%)Un Un=100V/3)百分表:l級
1.2 補償式電流比較儀的調零測試線(xiàn)路4
補償式電流比較儀作為零磁通電流互感器用來(lái)檢定精密電流互感器所采用的線(xiàn)路如圖1所示。
圖1中CT.為被檢精密電流互感器,CT,為補償式電流比較儀，W。和Wb分別為二次及一次補償繞組,W。為電流比較儀的指零繞組,Z;為電流比較儀的調零負荷箱。檢定時(shí)，反復調節2;使得W.繞組上的電壓為零，此時(shí)互感器校驗儀的讀數即為CT,的誤差。
1.3 整機原理
整機原理如圖2所示，我們把電子調零線(xiàn)路與測差式互感器校驗儀相結合。當使用電流比較儀檢定電流互感器時(shí)，首先由電子調零電路在單片機的控制下在B端產(chǎn)生一系列幅值和相位均連續可調的調零信號,該信號給電流比較儀的二次補償繞組提供調零電壓;然后檢零單元檢測電流比較儀安匝平衡繞組W.)輸出信號,重復反饋調節使得安匝平衡繞組輸出電壓為零,這時(shí)電流比較儀就處于零磁通狀態(tài)。然后利用測差式互感器校驗儀將比差f和角差8測出并傳給計算機進(jìn)行數據處理。
1.4 測差式互感器校驗儀誤差測試原理
傳統使用的數字式互感器校驗儀一般均有模擬除法器、整流等電路,造成測量范圍較窄,不能測試高于0.01級的互感器;線(xiàn)性度、穩定性較差;零位誤差較大;百分表顯示有效位數不足等問(wèn)題。為了改進(jìn)上述問(wèn)題，我們設計的測差式互感器校驗儀的原理框圖如圖3。
誤差測量部分采用測差式線(xiàn)路，差值信號經(jīng)過(guò)取樣、放大和濾波之后進(jìn)入A/D采樣;工作電流電壓)信號使用相同的電路，另外工作電流電壓)信號通道增加了0%和90%鑒相電路， 鑒相電路輸出兩路互成90*的方波中斷1和中斷2信號。單片機中斷服務(wù)程序在工作電流電壓)信號0%和90。時(shí)刻對差值信號和工作電流電壓)信號通道中的模擬信號進(jìn)行采樣,然后根據互感器誤差表達公式計算得出比差f和角差8回。下面以電流互感器誤差測量為例加以介紹。
根據電流互感器的誤差定義和誤差表達公式間f=- 400A//I)cos中 %)8= B438A1/Io)sin中 ()
式中 =90*-4-a,a是二次回路阻抗角;$是鐵心損耗角。
我們可以得出:當電流互感器檢定線(xiàn)路中工作電流信號i=lsinot, 差流信號Ai=A/sin (wt+中),在ot=909時(shí)對i和Ai采樣則得到Io和Alcos中,那么就可以計算出比差f;若在wt=09時(shí)對Ai采樣， 得到△/sin中,那么就可以計算出角差89。
對于電壓互感器誤差測量、阻抗和導納測量有類(lèi)似理論推算方法。
圖3中放大電路采用如圖4的同相放大器,使用ADC409模擬開(kāi)關(guān)控制運放的增益。該電路具有響應速度快,線(xiàn)性度好的特點(diǎn)，而且不受模擬開(kāi)關(guān)導通電阻的影響。