專利名稱：電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置。
二背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的互感器校驗(yàn)儀都是測(cè)差式的。在檢定電流互感器時(shí)，被檢電流互感器二次接有負(fù)荷(由電流負(fù)荷箱提供)，與同電流比的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器進(jìn)行比較，由大電流電源給二者提供一次電流，二者的二次差流輸入校驗(yàn)儀，由校驗(yàn)儀測(cè)出被檢電流互感器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差。
這種檢定方法，需要大電流電源設(shè)備、同電流比的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和電流負(fù)荷箱。當(dāng)一次電流大于1000A時(shí)，大電流電源設(shè)備需高達(dá)幾千到幾十千伏安，體積龐大笨重，接線困難，在現(xiàn)場(chǎng)檢定電流互感器很不方便。
如何減小大電流互感器檢定時(shí)所需的電源容量，這是上世紀(jì)60年代以來國(guó)內(nèi)外關(guān)注的問題。電流互感器IEC標(biāo)準(zhǔn)eqvIEC185-1987和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1208-1997在測(cè)定保護(hù)用電流互感器的誤差中，首先提出并一直沿用至今的間接測(cè)試法，不需要大電流電源和標(biāo)準(zhǔn)大電流互感器及電流負(fù)荷箱，即在互感器的二次側(cè)加以相當(dāng)于5～30倍額定電流的電壓，測(cè)定其勵(lì)磁電流，算出勵(lì)磁電流與一次電流之比，就是被檢互感器的誤差，其準(zhǔn)確級(jí)為5P級(jí)或10P級(jí)(即誤差限值為5％或10％)。
上世紀(jì)80年代，進(jìn)一步提出了“二次電流下測(cè)誤差的測(cè)量用大電流互感器”，申請(qǐng)人山西省機(jī)械設(shè)計(jì)研究所，發(fā)明人趙修民，專利號(hào)85100873。對(duì)于沒有補(bǔ)償且二次內(nèi)阻抗近似為零(即雙級(jí)結(jié)構(gòu))的電流互感器，不需要大電流電源和標(biāo)準(zhǔn)大電流互感器，可以通過二次電流在二次負(fù)荷(電流負(fù)荷箱)的壓降下，直接測(cè)出勵(lì)磁電流與二次電流的比值，即被檢互感器的誤差，其準(zhǔn)確級(jí)可達(dá)0.1級(jí)，但只能用于上述特殊結(jié)構(gòu)的電流互感器。
三
發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型的新原理電流互感器檢定裝置，主要用于檢定1級(jí)至0.1級(jí)現(xiàn)場(chǎng)電流互感器(絕大部分是單鐵心，即只有匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償?shù)?，同樣不需要大電流電源和標(biāo)準(zhǔn)大電流互感器及電流負(fù)荷箱，而采用測(cè)電流互感器電壓比的誤差以及測(cè)導(dǎo)納的新原理，先測(cè)出誤差補(bǔ)償值和二次內(nèi)阻抗，再測(cè)導(dǎo)納即勵(lì)磁電流，并由微機(jī)運(yùn)算，直接顯示被檢電流互感器的誤差。從而使現(xiàn)場(chǎng)電流互感器的檢定，只要帶上一臺(tái)新原理電流互感器檢定裝置，并通過簡(jiǎn)單的小電流接線就可實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)方案電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置包括調(diào)壓器T、0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT、0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0、互感器校驗(yàn)儀HEW、采樣電阻R、接線端鈕K1、K2、K1C、K2C、L1、L2和接地端鈕。調(diào)壓器T的輸入端為儀器的輸入電源，工頻220V，輸出端接0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT的輸入端；0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT的二次繞組極性端接K1C端鈕，非極性端接接地端鈕，三次繞組電壓U為微機(jī)采樣電壓，其電壓比Ka=U2U,]]>直接接互感器校驗(yàn)儀HEW的采樣電壓端鈕；0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0的電壓比即電流比K＝I1/5(I1＝25～5000)一次繞組的非極性端接K2端鈕，極性端抽頭接轉(zhuǎn)換開關(guān)KB，KB的公共端接K1端鈕，二次繞組的非極性端接L1端鈕，極性端抽頭接轉(zhuǎn)換開關(guān)KL，KL的公共端接繼電器J，繼電器可分別接通接互感器校驗(yàn)儀HEW的差壓的極性端或K2C端鈕；采樣電阻R的兩端分別接K2C端鈕和接地端鈕；互感器校驗(yàn)儀HEW差壓的非極性端接L2端鈕，同時(shí)連接接地端鈕。
有益效果(1)電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置是一種利用測(cè)電流互感器變比誤差及二次導(dǎo)納的新原理電流互感器檢定裝置，通過檢定裝置測(cè)定被檢現(xiàn)場(chǎng)電流互感器上述參數(shù)，經(jīng)微機(jī)運(yùn)算，可直接顯示被檢電流互感器在額定負(fù)荷和下限負(fù)荷下1％～120％額定電流的比值差和相位差。
(2)電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置，通過微機(jī)軟件能自動(dòng)判斷輸入被檢電流互感器二次的電流達(dá)到退磁電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其安全可靠的退磁。
(3)電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置，內(nèi)附0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的變比與被檢現(xiàn)場(chǎng)電流互感器25～5000/5、1A電流比相應(yīng)，不需要大電流電源和標(biāo)準(zhǔn)大電流互感器，就可通過內(nèi)附微機(jī)式校驗(yàn)儀，準(zhǔn)確地測(cè)定后者的空載誤差及相應(yīng)的導(dǎo)納等參數(shù)。
(4)使用電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置，不需要電流負(fù)荷箱，只要鍵盤輸入被檢電流互感器的二次負(fù)荷及其功率因數(shù)，檢定裝置即可直接測(cè)出并顯示被檢電流互感器在此額定負(fù)荷和下限負(fù)荷下1％～120％額定電流的誤差讀數(shù)。
四

圖1為電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置的線路圖。
五具體實(shí)施方式
1、現(xiàn)場(chǎng)電流互感器的電流比為K=I1I2=N2N1---(1)]]>式中I1、I2-電流互感器一次和二次電流；N1、N2-電流互感器一次和二次繞組匝數(shù)；現(xiàn)場(chǎng)電流互感器一般都采用匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償，其補(bǔ)償后的誤差ε(以下式中除匝數(shù)外，其余均為復(fù)數(shù))為ϵ=-(Z2+Z)Y+ΔNN2---(2)]]>式中Z2——N2繞組的內(nèi)阻抗，常數(shù)；Z——二次負(fù)荷阻抗，常數(shù)Y——電流互感器的二次勵(lì)磁導(dǎo)納，變量；ΔN——補(bǔ)償匝數(shù)，常數(shù)。
如果將電流互感器看作電壓互感器，且前者的一次和二次，看作后者的二次和一次，則此電壓互感器的電壓比為K=U2U1=N2N1---(3)]]>經(jīng)匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償?shù)碾妷夯ジ衅骺蛰d誤差為ϵk=-Y(Z2+Z)+ΔNN2---(4)]]>如果在N2繞組中串聯(lián)阻抗Z，則這時(shí)電壓互感器的誤差為
ϵ=-Y(Z2+Z)+ΔNN2---(5)]]>分別比較式(1)與(3)、式(2)與(5)，都是相同的；即電壓互感器與電流互感器的變比相同，如果二者工作的磁密相同，勵(lì)磁導(dǎo)納也相同，則二者的誤差(包括匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償)也相同。因此現(xiàn)場(chǎng)電流互感器可當(dāng)做電壓互感器來測(cè)誤差。
將式(4)取導(dǎo)數(shù)dεk＝-Z2dY (6)并測(cè)得空載誤差εk和相應(yīng)的導(dǎo)納Yk，以及dεk和相應(yīng)的dY這樣，在U2=I2(Z2+Z)=I2(-dϵdY+Z)]]>下，測(cè)得的導(dǎo)納Y，就可算出并直接顯示被檢電流互感器的電流百分?jǐn)?shù)An和相應(yīng)的誤差εAn=100U2I2n(-dϵkdY+Z)=100I2I2n(%)---(7)]]>ϵ=-(-dϵkdY+Z)+ϵk+YkdϵkdY]]>=-(Z2+Z)Y+ΔNN2---(8)]]>輸入額定容量S，則額定負(fù)荷Zn=SI2n2,]]>下限負(fù)荷Zx=0.25SIZ2;]]>如Z＝Zn，則裝置直接顯示額定負(fù)荷下的額定電流百分?jǐn)?shù)和被檢互感器的誤差；如Z＝Zx，則裝置直接顯示下限負(fù)荷下的額定電流百分?jǐn)?shù)和被檢互感器的誤差。
2、技術(shù)方案電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置由調(diào)壓器T、0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT、0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0、互感器校驗(yàn)儀HEW和采樣電阻R構(gòu)成。其接線端鈕有K1、K2、K1C、K2C、L1、L2和接地端鈕。調(diào)壓器T的輸入端為儀器的輸入電源，工頻220V，輸出端接0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT的輸入端；0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT的二次繞組極性端接K1C端鈕，非極性端接接地端鈕，三次繞組電壓U為微機(jī)采樣電壓，其電壓比Ka=U2U,]]>直接接互感器校驗(yàn)儀HEW的采樣電壓端鈕；0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0的電壓比即電流比K＝I1/5(I1＝25～5000)，一次繞組的非極性端接K2端鈕，極性端抽頭接轉(zhuǎn)換開關(guān)KB來選擇，KB的公共端接K1端鈕，二次繞組的非極性端接L1端鈕，極性端抽頭接轉(zhuǎn)換開關(guān)KL來選擇，KL的公共端接繼電器J，繼電器可分別接通接互感器校驗(yàn)儀HEW的差壓的極性端或K2C端鈕；采樣電阻R的兩端分別接K2C端鈕和接地端鈕；互感器校驗(yàn)儀HEW差壓的非極性端接L2端鈕，同時(shí)連接接地端鈕。
3、元件電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置使用的調(diào)壓器為100VA調(diào)壓器，0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT和0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0由山西互感器電測(cè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)，互感器校驗(yàn)儀HEW采用改進(jìn)的HEWP型互感器校驗(yàn)儀。由山西互感器電測(cè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)。
4、裝置的工作程序裝置有兩工作程序程序1從零升電壓至退磁電壓，再退回零位，在這過程中測(cè)得 和εk、Yk；程序2從零升電壓至120％In，測(cè)得二次導(dǎo)納Y，而按式顯示電流百分?jǐn)?shù)a和誤差ε。從而實(shí)現(xiàn)了與一般互感器校驗(yàn)儀一樣，直接顯示額定電流百分?jǐn)?shù)和相應(yīng)的被檢互感器誤差。
權(quán)利要求1.一種電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置包括調(diào)壓器T、0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT、0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0、互感器校驗(yàn)儀HEW、采樣電阻R、接線端鈕K1、K2、K1C、K2C、L1、L2和接地端鈕，其特征是調(diào)壓器T的輸入端為儀器的輸入電源，工頻220V，輸出端接0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT的輸入端；0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT的二次繞組極性端接K1C端鈕，非極性端接接地端鈕，三次繞組電壓U為微機(jī)采樣電壓，其電壓比Ka=U2U,]]>直接接互感器校驗(yàn)儀HEW的采樣電壓端鈕；0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT0的電壓比即電流比K＝I1/5、I1＝25～5000，一次繞組的非極性端接K2端鈕，極性端抽頭接轉(zhuǎn)換開關(guān)KB，KB的公共端接K1端鈕，二次繞組的非極性端接L1端鈕，極性端抽頭接轉(zhuǎn)換開關(guān)KL，KL的公共端接繼電器J，繼電器可分別接通接互感器校驗(yàn)儀HEW的差壓的極性端或K2C端鈕；采樣電阻R的兩端分別接K2C端鈕和接地端鈕；互感器校驗(yàn)儀HEW差壓的非極性端接L2端鈕，同時(shí)連接接地端鈕。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置。它包括調(diào)壓器T、0.5級(jí)帶升壓器電壓互感器PT、0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)互感器CT
文檔編號(hào)G01R35/02GK2612957SQ0324543
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者趙屹濤, 趙修民, 張保國(guó), 韓海洲 申請(qǐng)人:山西省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院