電流互感器和電壓互感器是電力系統(tǒng)中電能計量和開關(guān)檢測的重要電器設(shè)備,除絕緣性能外,其變比和角差也是互感器試驗(yàn)中很重要的兩項技術(shù)指標(biāo),近年來,互感器測試技術(shù)有了很大發(fā)展,本文在此介紹三種不同原理的測差電路。

傳統(tǒng)電工型測差原理

傳統(tǒng)的電工型互感器校驗(yàn)儀,其主要基于兩種測量原理,即比較儀式和電位差式。比較儀式是在工作電壓下,通過電流比較儀測小電流,電位差式是在工作電流下測電位差,即測量低電壓。這類互感器校驗(yàn)儀的共同點(diǎn)是采用補(bǔ)償式零值平衡原理,通過調(diào)節(jié)電導(dǎo)箱、電容箱或同相盤、正交盤使電路平衡,從而求得正交分量和同相分量。這類測量原理的儀器特點(diǎn)是性能比較穩(wěn)定,但其測量過程比較繁雜,每個試驗(yàn)點(diǎn)需逐一調(diào)節(jié),測量人員的使用水平也將有可能影響測量結(jié)果。在這類儀器中,比較儀式的精度可以做的比電位差式高,因?yàn)殡娢徊钍叫柙谝粋€調(diào)節(jié)盤上兼顧各個位數(shù),不可能*照顧到每個區(qū)域。

相敏檢波式

根據(jù)以上分析的實(shí)際狀況,我們在提高測量的自動化程度及抗干擾能力兩方面作了大量的研究,提出了相敏檢波法,并成功地研制出了一種新型的互感器校驗(yàn)儀,其具有以下特點(diǎn):

(1)測試裝置可以連續(xù)測量,也可以逐個觸發(fā);

(2)自動測量互感器等的角差及比差;

(3)測量結(jié)果可從數(shù)顯裝置直接讀出,且每個數(shù)顯裝置均有對應(yīng)的BCD碼輸出;

(4)積分運(yùn)行方式形成了*的噪聲抑制效果;

(5)由于其安裝在內(nèi)部的濾波器,互感器誤差顯示實(shí)質(zhì)上不受諧波的影響;

(6)*的過載保護(hù)裝置使儀器的安全系數(shù)大大增強(qiáng),且可使儀器在瞬間恢復(fù)運(yùn)行。該原理是利用相敏檢波器(也稱相敏變換器)來求得微差的同相分量和正交分量的。

該原理是利用相敏檢波器(也稱相敏變換器)來求得微差的同相分量和正交分量的。整個儀器主要包括取差、放大、相敏檢波、邏輯控制及測量顯示等五部分。

(1)濾波及平衡電路

該儀器對電路的要求比較高,需嚴(yán)格控制高頻信號的干擾。因此在整個測試系統(tǒng)中,還設(shè)置了兩組精密濾波器,用來濾去高次諧波。對這兩組濾波器的要求是非常嚴(yán)格的,從電路形式到電路參數(shù)都必須*一致和對稱,從而為提高整個儀器的測試精度打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。平衡電路在分相電路中起著前衛(wèi)作用,這部分采用兩個精密互感器作為平衡電路的重要元件,互感器二次同名端和非同名端的平衡性將直接影響著角差和比差的測量精度,且其一次和二次的電壓比例將決定后面的電路能否正常工作,經(jīng)過反復(fù)研究和試驗(yàn),確定了合適的各項參數(shù)。

(2)邏輯控制回路

整個測試系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng),一環(huán)套一環(huán),非常嚴(yán)密,任何一個環(huán)節(jié)的相位及時序出現(xiàn)問題,都將導(dǎo)致整個環(huán)路癱瘓。這一部分包括鎖相環(huán)電路及時序邏輯電路,鎖相環(huán)電路的作用有兩個:一是鎖定50Hz信號相位,產(chǎn)生基準(zhǔn)相位信號,去驅(qū)動正交采樣電路;二是倍頻,倍頻后的信號再經(jīng)過各種分頻得到不同頻率的信號去控制時序邏輯電路,由邏輯電路產(chǎn)生不同相位及時序的控制信號去實(shí)時控制相敏檢波電路。