专利名称：电流互感器校验用5ka零磁道式直流电流比较仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及直流换电站的直流输出设备的校验装置，特别是对直流输电系统一次 设备的直流互感器进行安装前检定试验和同期校准用的标准校验设备。
背景技术：
直流互感器是直流输电系统的重要一次设备，为系统的控制和保护提供准确可靠 的测量信息，对系统中使用的直流互感器设备进行安装前的检定试验和周期校准是保证直 流输电系统安全运行不可缺少的工作。现有校验设备如磁调制式直流比较仪是六十年代加拿大科斯托尔斯(Kusters) 首先研制成功的，它的准确度高达IX 10_6以上，现在世界各国已经采用这种直流电流比较 仪作为直流电流比率标准。其原理如图LI1为一次被测电流，调制解调器通过磁调制的手 段检测铁芯中的直流磁势，再利用放大驱动电路产生反馈电流I2，使一次安匝数与二次安 匝数自动平衡，即I1W1 = I2W2，从而达到将一次的大电流严格按照匝数KW2ZiW1转化成二次 小电流的目的。目前国内直流输电工程一次设备大多使用进口产品，由于缺乏相应的试验手段， 直流互感器在国内进行现场校准试验和例行检定工作的条件十分匮乏。如直流电流互感 器的现场注流试验过去一般在10%额定电流下进行，极线直流分压器的现场注压试验在 10%额定电压下进行，且均只对变比进行粗略考察，换流站直流测量设备在额定条件下的 现场校准试验一直是一片空白。

发明内容
本发明的目的是提供一种准确度等级高的电流互感器校验用5KA零磁道式直流 电流比较仪。本发明的目的是这样实现的一种电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较 仪，包括，绕制在主铁芯上的一次绕组Wo和二次绕组Ws，由振荡器T1、调制电路、解调电路 和放大驱动电路顺次级联组成的在二次绕组Ws上产生反馈电流Is的电路，一次绕组Wo为 1匝、二次绕组Ws为2000匝，一次绕组Wo和二次绕组Ws均绕制在磁屏蔽的外面，且一次 绕组从磁屏蔽内孔中穿出；所述主铁芯为坡莫合金主铁芯；所述调制电路构成如下匝数 相同的两个调制检测绕组We1和各自绕在一只环形铁心上，该两个调制检测绕组均为 250匝，且二者在两个环形铁心上的绕向相反，坡莫合金的磁屏蔽包覆在两个调制检测绕组 的外面，两个调制检测绕组和振荡器T1的次级线圈三者顺次串接，两个调制检测绕组的结 点以及振荡器T1的次级线圈的中间抽头作为调制电路的两个信号输出端；所述解调电路构 成如下电容C串接在两个信号输入端之间，电阻R1 —端和电阻& 一端均接于一个信号输 入端，电阻R1另一端接二极管D1负极，二极管D1正极和二极管&负极均接于一个信号输出 端，二极管D2正极接于电阻&另一端，电容C1与电阻R1并联，电容C2与电阻&并联，且电 阻R1和电阻&相同，电容C1和电容C2相同，二极管D1和二极管&相同；所述放大驱动电路为采用由运算放大器A组成的随动跟踪放大电路。上述环形铁心采用具有高微分导磁率和接近方形的磁化特征的软磁材料制成，且 两只环形铁芯的磁特性一致。上述主铁芯的初始磁导率6000，最大磁导率20000，饱和磁密0. 7T。上述振荡器Tl的激励电压为1800Hz三角波激励电压，其峰值为170V。上述放大驱动电路由两个随动跟踪放大电路并联组成，其最大输出功率为100W。上述调制电路的灵敏度K1 = 18. 8V/A。与现有技术相比，本发明具有的有益效果是1、电路结构简单、造价低。2、准确度等级高、完全满足直流换电站现场直流电流互感器校准的要求。2009年11月，在四川省电力公司的要求下，国网电科院计量所和四川省电力试验 研究院计量中心共同完成了 士500kV德阳-宝鸡直流输电工程德阳换流站电流电压互感器 设备的现场准确度校准试验。现场用5kA直流电流比较仪以国家高电压计量站2007年建立的IOkA直流电流比 例标准为标准进行检定，IOkA直流电流比例标准的不确定度为1 X 10_6。现场用5kA直流电流比较仪的校准结果
权利要求
1.一种电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪，包括，绕制在主铁芯上的一 次绕组Wo和二次绕组Ws，由振荡器T1、调制电路、解调电路和放大驱动电路顺次级联组成 的在二次绕组Ws上产生反馈电流Is的电路，其特征是所述一次绕组Wo为1匝、二次绕 组Ws为2000匝，一次绕组Wo和二次绕组Ws均绕制在磁屏蔽的外面，且一次绕组从磁屏蔽 内孔中穿出；所述主铁芯为坡莫合金主铁芯；所述调制电路构成如下匝数相同的两个调 制检测绕组We1和各自绕在一只环形铁心上，该两个调制检测绕组均为250匝，且二者 在两个环形铁心上的绕向相反，坡莫合金的磁屏蔽包覆在两个调制检测绕组的外面，两个 调制检测绕组和振荡器T1的次级线圈三者顺次串接，两个调制检测绕组的结点以及振荡器 T1的次级线圈的中间抽头作为调制电路的两个信号输出端；所述解调电路构成如下电容 C串接在两个信号输入端之间，电阻R1 —端和电阻& 一端均接于一个信号输入端，电阻R1 另一端接二极管D1负极，二极管D1正极和二极管&负极均接于一个信号输出端，二极管D2 正极接于电阻&另一端，电容C1与电阻R1并联，电容C2与电阻&并联，且电阻R1和电阻& 相同，电容C1和电容C2相同，二极管D1和二极管&相同；所述放大驱动电路为采用由运算 放大器A组成的随动跟踪放大电路。
2.根据权利要求1所述的电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪，其特征是 所述环形铁心采用具有高微分导磁率和接近方形的磁化特征的软磁材料制成，且两只环形 铁芯的磁特性一致。
3.根据权利要求2所述的电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪，其特征是 所述主铁芯的初始磁导率6000，最大磁导率20000，饱和磁密0. 7T。
4.根据权利要求1或2或3所述的电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪， 其特征是所述振荡器T1的激励电压为1800Hz三角波激励电压，其峰值为170V。
5.根据权利要求4所述的电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪，其特征是 所述放大驱动电路由两个随动跟踪放大电路并联组成，其最大输出功率为100W。
6.根据权利要求4所述的电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪，其特征是 所述调制电路的灵敏度K1=IS. 8V/A。
全文摘要
一种电流互感器校验用5KA零磁道式直流电流比较仪，一次绕组和二次绕组绕制在主铁芯上，振荡器、调制电路、解调电路和放大驱动电路顺次级联，一次绕组和二次绕组均位于磁屏蔽外面，一次绕组从磁屏蔽内孔中穿出；调制电路构成为匝数相同的两个调制检测绕组各自绕在一只环形铁心上，且二者绕向相反，磁屏蔽包覆在两个调制检测绕组外面，两个调制检测绕组和振荡器的次级线圈三者顺次串接；解调电路采用无源阻容网络电路，它将调制电路来的差值信号解调为与其成正比的直流电压信号。本发明准确度等级达到2×10-6，完全满足直流电流互感器现场校验的要求。
文档编号G01R35/02GK102129059SQ20111002194
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者周一飞, 朱晓丽, 李前, 李登云, 李鹤, 杨华云, 王韬, 胡浩亮, 雷民 申请人:四川电力科学研究院