在使用電流比較儀檢定高精度電流互感器時，需采用比較儀檢定線路川,同時也必須使用有比較儀檢定線路的互感器校驗儀,在我國至今使用范圍*廣的是HEG2型互感器校驗儀。
隨著電子技術(shù)在互感器測試領(lǐng)域應(yīng)用的迅速發(fā)展，相繼誕生了HEZI型數(shù)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)使其能夠自動平衡,提高了測試速度,其缺點是由于補償式電流比較儀補償繞組有阻抗壓降，會帶來兩種測試誤差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(dá)到測試目的,其主要缺點是校驗儀差流輸
出的電流與檢零繞組指零電壓的程度有直接的系，導(dǎo)致測試重復(fù)性差，同時不能實現(xiàn)電壓互感器阻抗、導(dǎo)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題。
1 新型比較儀式互感器校驗儀的技術(shù)指標(biāo)和工原理
1.1 主要技術(shù)指標(biāo)
準(zhǔn)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(dǎo)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(diào)零測試線路4
補償式電流比較儀作為零磁通電流互感器用來檢定精密電流互感器所采用的線路如圖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(diào)零負(fù)荷箱。檢定時，反復(fù)調(diào)節(jié)2;使得W.繞組上的電壓為零，此時互感器校驗儀的讀數(shù)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(diào)零線路與測差式互感器校驗儀相結(jié)合。當(dāng)使用電流比較儀檢定電流互感器時，首先由電子調(diào)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(xù)可調(diào)的調(diào)零信號,該信號給電流比較儀的二次補償繞組提供調(diào)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(fù)反饋調(diào)節(jié)使得安匝平衡繞組輸出電壓為零,這時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(shù)據(jù)處理。
1.4 測差式互感器校驗儀誤差測試原理
傳統(tǒng)使用的數(shù)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;線性度、穩(wěn)定性較差;零位誤差較大;百分表顯示有效位數(shù)不足等問題。為了改進(jìn)上述問題，我們設(shè)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路，差值信號經(jīng)過取樣、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(jù)互感器誤差表達(dá)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(jù)電流互感器的誤差定義和誤差表達(dá)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(dāng)電流互感器檢定線路中工作電流信號i=lsinot, 差流信號Ai=A/sin (wt+中),在ot=909時對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(dǎo)納測量有類似理論推算方法。
圖3中放大電路采用如圖4的同相放大器,使用ADC409模擬開關(guān)控制運放的增益。該電路具有響應(yīng)速度快,線性度好的特點，而且不受模擬開關(guān)導(dǎo)通電阻的影響。