專利名稱：電流互感器校驗(yàn)用5ka零磁道式直流電流比較儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流換電站的直流輸出設(shè)備的校驗(yàn)裝置，特別是對(duì)直流輸電系統(tǒng)一次 設(shè)備的直流互感器進(jìn)行安裝前檢定試驗(yàn)和同期校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
直流互感器是直流輸電系統(tǒng)的重要一次設(shè)備，為系統(tǒng)的控制和保護(hù)提供準(zhǔn)確可靠 的測量信息，對(duì)系統(tǒng)中使用的直流互感器設(shè)備進(jìn)行安裝前的檢定試驗(yàn)和周期校準(zhǔn)是保證直 流輸電系統(tǒng)安全運(yùn)行不可缺少的工作?，F(xiàn)有校驗(yàn)設(shè)備如磁調(diào)制式直流比較儀是六十年代加拿大科斯托爾斯(Kusters) 首先研制成功的，它的準(zhǔn)確度高達(dá)IX 10_6以上，現(xiàn)在世界各國已經(jīng)采用這種直流電流比較 儀作為直流電流比率標(biāo)準(zhǔn)。其原理如圖LI1為一次被測電流，調(diào)制解調(diào)器通過磁調(diào)制的手 段檢測鐵芯中的直流磁勢，再利用放大驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生反饋電流I2，使一次安匝數(shù)與二次安 匝數(shù)自動(dòng)平衡，即I1W1 = I2W2，從而達(dá)到將一次的大電流嚴(yán)格按照匝數(shù)KW2ZiW1轉(zhuǎn)化成二次 小電流的目的。目前國內(nèi)直流輸電工程一次設(shè)備大多使用進(jìn)口產(chǎn)品，由于缺乏相應(yīng)的試驗(yàn)手段， 直流互感器在國內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)試驗(yàn)和例行檢定工作的條件十分匱乏。如直流電流互感 器的現(xiàn)場注流試驗(yàn)過去一般在10%額定電流下進(jìn)行，極線直流分壓器的現(xiàn)場注壓試驗(yàn)在 10%額定電壓下進(jìn)行，且均只對(duì)變比進(jìn)行粗略考察，換流站直流測量設(shè)備在額定條件下的 現(xiàn)場校準(zhǔn)試驗(yàn)一直是一片空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種準(zhǔn)確度等級(jí)高的電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流 電流比較儀。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較 儀，包括，繞制在主鐵芯上的一次繞組Wo和二次繞組Ws，由振蕩器T1、調(diào)制電路、解調(diào)電路 和放大驅(qū)動(dòng)電路順次級(jí)聯(lián)組成的在二次繞組Ws上產(chǎn)生反饋電流Is的電路，一次繞組Wo為 1匝、二次繞組Ws為2000匝，一次繞組Wo和二次繞組Ws均繞制在磁屏蔽的外面，且一次 繞組從磁屏蔽內(nèi)孔中穿出；所述主鐵芯為坡莫合金主鐵芯；所述調(diào)制電路構(gòu)成如下匝數(shù) 相同的兩個(gè)調(diào)制檢測繞組We1和各自繞在一只環(huán)形鐵心上，該兩個(gè)調(diào)制檢測繞組均為 250匝，且二者在兩個(gè)環(huán)形鐵心上的繞向相反，坡莫合金的磁屏蔽包覆在兩個(gè)調(diào)制檢測繞組 的外面，兩個(gè)調(diào)制檢測繞組和振蕩器T1的次級(jí)線圈三者順次串接，兩個(gè)調(diào)制檢測繞組的結(jié) 點(diǎn)以及振蕩器T1的次級(jí)線圈的中間抽頭作為調(diào)制電路的兩個(gè)信號(hào)輸出端；所述解調(diào)電路構(gòu) 成如下電容C串接在兩個(gè)信號(hào)輸入端之間，電阻R1 —端和電阻& 一端均接于一個(gè)信號(hào)輸 入端，電阻R1另一端接二極管D1負(fù)極，二極管D1正極和二極管&負(fù)極均接于一個(gè)信號(hào)輸出 端，二極管D2正極接于電阻&另一端，電容C1與電阻R1并聯(lián)，電容C2與電阻&并聯(lián)，且電 阻R1和電阻&相同，電容C1和電容C2相同，二極管D1和二極管&相同；所述放大驅(qū)動(dòng)電路為采用由運(yùn)算放大器A組成的隨動(dòng)跟蹤放大電路。上述環(huán)形鐵心采用具有高微分導(dǎo)磁率和接近方形的磁化特征的軟磁材料制成，且 兩只環(huán)形鐵芯的磁特性一致。上述主鐵芯的初始磁導(dǎo)率6000，最大磁導(dǎo)率20000，飽和磁密0. 7T。上述振蕩器Tl的激勵(lì)電壓為1800Hz三角波激勵(lì)電壓，其峰值為170V。上述放大驅(qū)動(dòng)電路由兩個(gè)隨動(dòng)跟蹤放大電路并聯(lián)組成，其最大輸出功率為100W。上述調(diào)制電路的靈敏度K1 = 18. 8V/A。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是1、電路結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低。2、準(zhǔn)確度等級(jí)高、完全滿足直流換電站現(xiàn)場直流電流互感器校準(zhǔn)的要求。2009年11月，在四川省電力公司的要求下，國網(wǎng)電科院計(jì)量所和四川省電力試驗(yàn) 研究院計(jì)量中心共同完成了 士500kV德陽-寶雞直流輸電工程德陽換流站電流電壓互感器 設(shè)備的現(xiàn)場準(zhǔn)確度校準(zhǔn)試驗(yàn)。現(xiàn)場用5kA直流電流比較儀以國家高電壓計(jì)量站2007年建立的IOkA直流電流比 例標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定，IOkA直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為1 X 10_6。現(xiàn)場用5kA直流電流比較儀的校準(zhǔn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀，包括，繞制在主鐵芯上的一 次繞組Wo和二次繞組Ws，由振蕩器T1、調(diào)制電路、解調(diào)電路和放大驅(qū)動(dòng)電路順次級(jí)聯(lián)組成 的在二次繞組Ws上產(chǎn)生反饋電流Is的電路，其特征是所述一次繞組Wo為1匝、二次繞 組Ws為2000匝，一次繞組Wo和二次繞組Ws均繞制在磁屏蔽的外面，且一次繞組從磁屏蔽 內(nèi)孔中穿出；所述主鐵芯為坡莫合金主鐵芯；所述調(diào)制電路構(gòu)成如下匝數(shù)相同的兩個(gè)調(diào) 制檢測繞組We1和各自繞在一只環(huán)形鐵心上，該兩個(gè)調(diào)制檢測繞組均為250匝，且二者 在兩個(gè)環(huán)形鐵心上的繞向相反，坡莫合金的磁屏蔽包覆在兩個(gè)調(diào)制檢測繞組的外面，兩個(gè) 調(diào)制檢測繞組和振蕩器T1的次級(jí)線圈三者順次串接，兩個(gè)調(diào)制檢測繞組的結(jié)點(diǎn)以及振蕩器 T1的次級(jí)線圈的中間抽頭作為調(diào)制電路的兩個(gè)信號(hào)輸出端；所述解調(diào)電路構(gòu)成如下電容 C串接在兩個(gè)信號(hào)輸入端之間，電阻R1 —端和電阻& 一端均接于一個(gè)信號(hào)輸入端，電阻R1 另一端接二極管D1負(fù)極，二極管D1正極和二極管&負(fù)極均接于一個(gè)信號(hào)輸出端，二極管D2 正極接于電阻&另一端，電容C1與電阻R1并聯(lián)，電容C2與電阻&并聯(lián)，且電阻R1和電阻& 相同，電容C1和電容C2相同，二極管D1和二極管&相同；所述放大驅(qū)動(dòng)電路為采用由運(yùn)算 放大器A組成的隨動(dòng)跟蹤放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀，其特征是 所述環(huán)形鐵心采用具有高微分導(dǎo)磁率和接近方形的磁化特征的軟磁材料制成，且兩只環(huán)形 鐵芯的磁特性一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀，其特征是 所述主鐵芯的初始磁導(dǎo)率6000，最大磁導(dǎo)率20000，飽和磁密0. 7T。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀， 其特征是所述振蕩器T1的激勵(lì)電壓為1800Hz三角波激勵(lì)電壓，其峰值為170V。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀，其特征是 所述放大驅(qū)動(dòng)電路由兩個(gè)隨動(dòng)跟蹤放大電路并聯(lián)組成，其最大輸出功率為100W。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀，其特征是 所述調(diào)制電路的靈敏度K1=IS. 8V/A。
全文摘要
一種電流互感器校驗(yàn)用5KA零磁道式直流電流比較儀，一次繞組和二次繞組繞制在主鐵芯上，振蕩器、調(diào)制電路、解調(diào)電路和放大驅(qū)動(dòng)電路順次級(jí)聯(lián)，一次繞組和二次繞組均位于磁屏蔽外面，一次繞組從磁屏蔽內(nèi)孔中穿出；調(diào)制電路構(gòu)成為匝數(shù)相同的兩個(gè)調(diào)制檢測繞組各自繞在一只環(huán)形鐵心上，且二者繞向相反，磁屏蔽包覆在兩個(gè)調(diào)制檢測繞組外面，兩個(gè)調(diào)制檢測繞組和振蕩器的次級(jí)線圈三者順次串接；解調(diào)電路采用無源阻容網(wǎng)絡(luò)電路，它將調(diào)制電路來的差值信號(hào)解調(diào)為與其成正比的直流電壓信號(hào)。本發(fā)明準(zhǔn)確度等級(jí)達(dá)到2×10-6，完全滿足直流電流互感器現(xiàn)場校驗(yàn)的要求。
文檔編號(hào)G01R35/02GK102129059SQ20111002194
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者周一飛, 朱曉麗, 李前, 李登云, 李鶴, 楊華云, 王韜, 胡浩亮, 雷民 申請(qǐng)人:四川電力科學(xué)研究院