专利名称：保护用电流互感器现场检定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保护用电流互感器现场检定装置。
背景技术：
传统的互感器校验仪都是测差式的。在检定电流互感器时，^t检电流互感 器二次接有负荷(由电流负荷箱提供)，与同电流比的标准电流互感器进行比
较，由大电流电源给二者提供5 30倍的额定一次电流，而二者的二次差流输 入校验仪，由校验仪测出被检电流互感器相对于标准电流互感器的误差和复合 误差。
这种检定方法，需要大电流电源设备、同电流比的标准电流互感器和5~ 30倍额定电流负荷箱。当额定一次电流大于IOOOA时，大电流电源设备需高达 几十到几百千伏安，体积庞大笨重，接线困难，在实验室和现场检定电流互感 器都纟艮不方《更。
电流互感器IEC标准和我国国家标准[l]，在测定电流互感器的复合误差 中，提出了间接测试方法。即在互感器的二次侧加以相当于5~30倍额定电流 下的电压，测定其励磁电流，算出励磁电流与一次电流之比，就是纟皮检互感器 的误差，其准确级为5P级或10P级(即误差限值为5%或10% )。即使采用间接 法，要测复合误差和完整的VA特性，也需要几十千伏安的变压器和电源。本 专利提出一函数，只要在饱和磁密下测复合误差和VA特性，通过函数算出在 LPF和FS下的复合误差和完整的VA特性数据。同时国家标准对保护用电流互 感器在额定电流和额定负荷下的误差，没有推荐间接法，仍用传统的比较法， 同样需要大电流标准互感器、大电流电源等。2003年，用于检测电流互感器误差的新原理(即低压外推法)电流互感器 现场检定装置已获得专利授权(专利号ZL 03245432. 5 )，其基本原理与上述间 接测复合误差相类似，但必须测出比值差补偿值。专利通过由标准电压互感器、 微机式互感器校验仪、电源变压器和计算软件组成的装置，才艮据测电流互感器 电压比误差及二次导纳等相应参数以及微机运算的新原理，直接测算和显示现 场电流互感器在相应负荷和额定电流百分数下的比值差和相位差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种保护用电流互感器现场检定装置， 该装置可测定保护用电流互感器在额定负荷和额定电流下的比值差和相位差， 在间接测复合误差和VA特性中，提出一函数，只要在饱和磁密下测复合误差 和VA特性，通过函数计算出在ALF和FS下的复合误差和完整的VA特性，其 电源容量可减小至100 ~ 300VA。
本发明的技术方案 一种保护用电流互感器现场检定装置，它由HP1带升 压器电压比例标准、HP2电压比例标准、HP3电流互感器、HEW互感器校验仪， 接线端钮L1、 L2、 Kl、 K2、 K1C、 K2C、 U、 I、接地端钮，电源、继电器、电阻 Rd和电阻R组成，电源与HP1带升压器电压比例标准连接，HP1带升压器电压 比例标准的工作电压绕组Ul、 U2通过继电器Ju与HEW互感器校验仪的E、 U 端连接，HP1带升压器电压比例标准的A绕组的0端与HP3电流互感器的Pl 端连接，A绕組的6端与接线端钮U连接，2、 3、 4、 5端通过继电器Ju、 Ja3~ Ja5分别连接到接线端钮K1C, HP1带升压器电压比例标准的a绕组的0端接 dl端，并通过继电器Jz连接到K2端钮，a绕组的3、 4、 5端通过继电器Ja3 Ja5和Jz连接到Kl端钮，dl端组接HP2电压比例标准的b绕组的0端，d2 端通过继电器Jbl ~ Jb8与HP2电压比例标准的b绕组的1 ~ 8端连接，b绕组的8端通过继电器Ju与Kl端组连接，HP2电压比例标准的c绕组的0端通过 继电器Ju与HEW互感器的E端，或通过继电器Jw与HEW互感器的△ U端连接， c绕组的6端通过继电器Ju与HEW互感器的U端连接，c绕组的0 ~ 7端通过 继电器JcO~ Jc7与接线端钮L1连接，HEW互感器的E端与HP3电流互感器的 Sl端连接，并与L2端连接，AU端通过继电器Jw与S2端连接，电阻R连接 在HP3电流互感器的SI和S2两端，HP3电流互感器的PI端与4义器的接地端钮 连接，P2与I端钮连接，P3通过继电器Jz与K2C端连接，电阻Ra的一端通 过继电器Jz与K1C连接，另一端通过继电器J2与K2C连接并接地，被检的保 护用电流互感器CTx与保护用电流互感器现场检定装置连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果1、可检测5P级和IOP级保护 用电流互感器在额定负荷和额定电流下的比值差和相位差，以及在准确P艮值系 数ALF下的复合误差或1级至0. 2级现场电流互感器在额定负荷和保安系数FS 下的复合误差；2、测定互感器完整的VA特性；3、通过与计算机通讯，绘制 完整的VA特性曲线、复合误差曲线及10%和5%倍数曲线。
图1为本发明的线路图。
具体实施例方式
一种保护用电流互感器现场^r定装置，它由HP1带升压器电压比例标准、 HP2电压比例标准、HP3电流互感器、HEW互感器校一验仪，接线端4丑L1、 L2、 Kl、 K2、 K1C、 K2C、 U、 I、接地端钮，电源、继电器、电阻Rd和电阻R组成， 电源与HP1带升压器电压比例标准连接，HP1带升压器电压比例标准的二作电 压绕组Ul、 U2通过继电器Ju与HEW互感器校验仪的E、 U端连接，HP1带升压 器电压比例标准的A绕组的0端与HP3电流互感器的Pl端连接，A绕组的6端与接线端钮U连接，2、 3、 4、 5端通过继电器Ju、 Ja3~ Ja5分别连接到接 线端钮K1C， HP1带升压器电压比例标准的a绕组的0端接dl端，并通过继电 器Jz连接到K2端钮，a绕组的3、 4、 5端通过继电器Ja3 ~ Ja5和Jz连接到 Kl端钮，dl端组接HP2电压比例标准的b绕组的0端，d2端通过继电器Jbl ~ Jb8与HP2电压比例标准的b绕组的1 ~ 8端连接，b绕组的8端通过继电器Ju 与Kl端组连接，HP2电压比例标准的c绕组的0端通过继电器Ju与HEW互感 器的E端，或通过继电器Jw与HEW互感器的AU端连接，c绕组的6端通过继 电器Ju与HEW互感器的U端连接，c绕组的0~7端通过继电器JcO~ Jc7与接 线端钮Ll连接，HEW互感器的E端与HP3电流互感器的Sl端连接，并与L2 端连接，AU端通过继电器Jw与S2端连接，电阻R连接在HP3电流互感器的 Sl和S2两端，HP3电流互感器的Pl端与仪器的接地端钮连接，P2与I端钮连 接，P3通过继电器Jz与K2C端连接，电阻Ra的一端通过继电器Jz与K1C连 接，另一端通过继电器J2与K2C连接并接地，被检的保护用电流互感器CTx 与保护用电流互感器现场检定装置连接。
保护用电流互感器现场检定装置的原理线路如图1所示。图1中HP1为带 升压器电压比例标准，升压器容量300VA，输出电压为40、 100、 200、 800V, 当输出电压超过300V时，由独立的U端钮输出，最高输出电压可达1200V; HP1 和HP2组合后，电压比例标准为0. 05级，电压比为40、 100、 200/0. 04、 0. 05、 0. 06666、 0.08、 0.1、 0. 1333、 0.1666、 0.2、 0.25、 0.333、 0.4、 0.5、 0.6666、 0.8、 1、 1.333、 2、 2.666、 3.333、 4、 5、 6.666、 8V，共69个，与净皮捡电流 互感器电流比25 ~ 5000/5、 1A相应；HP3为0. 5级15、 5/0. 05A电流互感器， 当励磁电流超过5A时，由外接电源供电，励磁电流由I端4丑输入，可达15A。 500VA40 800V升压器，"为输入微机式校验仪的工作电压，J〃为输入校验仪的差压。"和Zl"通过微才/^交验仪处理器进行测试和处理。装置通过电源变 压器/Jk端钮给被才企互感器的二次端钮疋和/2输入励》兹电压，此电压通过装
置的《和厶端4丑加在电压比例标准上。其二次电压 〃由L1L2输入。当继电器 Jw动作时，标准和纟支检互感器的二次差压Zl^输入4t睑4义，^H睑4义测得祐^捡互 感器误差」"/〃；而当继电器复位时，励磁电流/通过电流互感器在电阻i 上 的压降，转换为Zl ^输入校验仪，校验仪测^皮捡互感器二次导纳WW f 为系数)，通过二次导纳算出被检保护用电流互感器的误差和复合误差以及相 应的准确限值系数ALF或仪表保安系数FS，并判断其是否合格。同时还可通过 在相应的励磁电压下测得的二次导纳，算出厉拟兹电流，并绘制VA特性曲线。 装置内附电源只需300VA,就能完成。
被检保护用电流互感器的接线有3:其一为正常接线，如图1上方中接线。 其二当励f兹电压超过300V时，如图l上方左接线；其三当用外接大容量电源 时，如图l上方右接线，需电源容量2 10kVA。外接与内附电源测得的VA特 性曲线，可以直接进行比较。
装置同样采用"低压外推法"，通过O. 05级电压比例标准，先在高压即外 推点电压ft，相当于200%~ 1500%/nT,测外推点的空载误差St和导纳乙据 此算出比值差补偿值^/"和二次绕組的漏抗；如匝数正确即」/ 0。
然后在低压^即10oy。A时的二次感应电势在 下，测导纳r，直接算出并
显示在100。/"和额定负荷或实际负荷下的误差5 (其实部/为比值差，虚部5 为相位差)
z2y;+A/ (l) A "2"z2+z) (2)
￡ = -(22+2)"厶/ = / + _^ (3)式中二次负载阻抗，复数；
《一电流互感器二次绕组即电压互感器一次绕组内阻抗，复数； r—电流互感器二次绕组即电压互感器一次绕组励^磁导纳，复数； J/一电流互感器即电压互感器比值差补偿值，复数实部。 装置实际上是根据电流互感器国家标准规定的间接测保护用电流互感器 复合误差的方法，扩展到测其在额定电流下的误差，同时通过测试比值差补偿 值，来确定其二次绕组匝数是否正确。
为了减小电源容量，使装置实现智能化，本专利提出了相应于复合误差和 VA特性超过拐点电势部分(即拐点以后)的曲线的函数 / = ， (4)
复合误差和VA特性只要测到拐点(即外施电压增加10 %时，相应励》兹电 流增加值大于50%时的电压最小值，注文[l]误为"不大于")，就可根据上述 函数，推算出互感器在准确限值系数ALF或仪表保安系数FS下的复合误差， 并判断其是否合格。这样电源容量就能减小至原来的1/5 ~ 1/10，从而使保护 用电流互感器的检定(包括额定电流/ 下的误差和/7/ 下的复合误差)和测量 用电流互感器仪表保安系数的测定(即测定"A下的复合误差)，以及完整的 VA特性测试，不仅不需要大电流连接，而且只要带上一台HPE1型检定装置就 可实现。
装置主要有三个工作程序程序l从零升电压至退磁电压，再退回零位， 在这过程中测得电流比和比值差补偿值和在额定负荷和额定电流下的比值差 和相位差；程序2从零升电压至5 50倍额定电流的电压，测复合误差，并自 动判断其是否合格；程序3测VA特性。
权利要求
1、一种保护用电流互感器现场检定装置，它由HP1带升压器电压比例标准、HP2电压比例标准、HP3电流互感器、HEW互感器校验仪，接线端钮L1、L2、K1、K2、K1C、K2C、U、I、接地端钮，电源、继电器、电阻Rd和电阻R组成，其特征是电源与HP1带升压器电压比例标准连接，HP1带升压器电压比例标准的工作电压绕组U1、U2通过继电器Ju与HEW互感器校验仪的E、U端连接，HP1带升压器电压比例标准的A绕组的0端与HP3电流互感器的P1端连接，A绕组的6端与接线端钮U连接，2、3、4、5端通过继电器Ju、Ja3～Ja5分别连接到接线端钮K1C，HP1带升压器电压比例标准的a绕组的0端接d1端，并通过继电器Jz连接到K2端钮，a绕组的3、4、5端通过继电器Ja3～Ja5和Jz连接到K1端钮，d1端组接HP2电压比例标准的b绕组的0端，d2端通过继电器Jb1～Jb8与HP2电压比例标准的b绕组的1～8端连接，b绕组的8端通过继电器Ju与K1端组连接，HP2电压比例标准的c绕组的0端通过继电器Ju与HEW互感器的E端，或通过继电器Jw与HEW互感器的ΔU端连接，c绕组的6端通过继电器Ju与HEW互感器的U端连接，c绕组的0～7端通过继电器Jc0～Jc7与接线端钮L1连接，HEW互感器的E端与HP3电流互感器的S1端连接，并与L2端连接，ΔU端通过继电器Jw与S2端连接，电阻R连接在HP3电流互感器的S1和S2两端，HP3电流互感器的P1端与仪器的接地端钮连接，P2与I端钮连接，P3通过继电器Jz与K2C端连接，电阻Ra的一端通过继电器Jz与K1C连接，另一端通过继电器J2与K2C连接并接地，被检的保护用电流互感器CTx与保护用电流互感器现场检定装置连接。
全文摘要
本发明涉及一种保护用电流互感器现场检定装置，它由HP1带升压器电压比例标准和HP2电压比例标准组成组合式电压比例标准，加HP3电流互感器和HEW互感器校验仪，能够对保护用电流互感器进行检定。本发明可检测5P级和10P级保护用电流互感器在额定负荷和额定电流下的比值差和相位差以及在准确限值系数ALF下的复合误差或1级至0.2级现场电流互感器在额定负荷和保安系数FS下的复合误差，可测定互感器完整的VA特性，并通过与计算机通讯，绘制完整的VA特性曲线、复合误差曲线及10％和5％倍数曲线。
文档编号G01R35/00GK101639524SQ20091007438
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者张保国, 赵修民, 赵屹涛, 闫宪峰, 韩海洲 申请人:山西省机电设计研究院