一种多通道直接测量式互感器校验仪及校验方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道直接测量式互感器校验仪及校验方法，可以实现三相电压+零序电压以及三相电流+零序电流多达8路被试品误差校验；标准电压或电流互感器可以与被试电压或电流互感器不同变比，只需采用软件折算即可得到结果；电压或电流互感器二次输出电压或电流由于采用精密互感器隔离取样，在特高压、超高压电压互感器误差试验发生闪络的情况下本发明专利技术测试仪不易损坏；测试线路简单，无需采用测差试验回路，只需将标准互感器与被测互感器二次输出电压或电流信号接入本发明专利技术的仪器即可。

A multi channel direct measurement transformer calibrator and calibration method

The invention discloses a multi-channel direct measurement type transformer calibrator and a calibration method, which can realize error calibration of up to 8 test products of three-phase voltage + zero-sequence voltage and three-phase current + zero-sequence current; standard voltage or current transformer can have different conversion ratio with test voltage or current transformer, and only needs software conversion Results can be obtained; voltage or current transformer secondary output voltage or current due to the use of precision transformer isolation sampling, in the ultra-high voltage, ultra-high voltage transformer error test flashover occurred in the case of the tester is not easy to damage; the test circuit is simple, without the use of differential test circuit, just the standard transformer. The two output voltage or current signal of the mutual inductor can be connected to the instrument of the invention.

【技术实现步骤摘要】
一种多通道直接测量式互感器校验仪及校验方法
本专利技术涉及电能计量
，尤其是一种多通道直接测量式互感器校验仪及校验方法。
技术介绍
目前对传统的电压(电流)互感器误差检定的方法主要依据JJG313-2010《测量用电流互感器》和JJG314-2010《测量用电压互感器》、JJG1021-2007《电力互感器》三个检定规程。检定方法需要使用标准电压(电流)互感器、互感器校验仪、电压(电流)互感器负荷箱以及升压(升流)装置。试验方法的核心是标准电压(电流)互感器与被试电压(电流)互感器接成测差回路，采用互感器校验仪将标准回路与差值回路一同测量，校验仪最终显示被测电压(电流)互感器的比值差及角度差。该检定方法是测量用互感器溯源的权威方案。最高可以溯源到国家基准。三相电流互感器组成的三相组合互感器的电流互感器误差测量，试验时，依据测量点给被检电流互感器注入电流，各相按比较法测差线路，由三相互感器校验仪分别检测出误差值。检定Y联接三相组合互感器时，其电流互感器的误差测量线路与V联接三相组合互感器的测量线路相同。Y联接测量用三相组合电压互感器，依据规定的测量点给被检电压互感器施加电压，各相按比较法测差线路，由三相互感器校验仪分别检测出误差值。Y联接剩余绕组/零序用电压互感器测量，依据规定的测量点给被检电压互感器施加电压，各相按比较法测差线路，由互感器校验仪检测出误差值。组合互感器(three-phasecombinedinstrumenttransformer)由三相电压互感器和三台单相(或两台单相)电流互感器组合并形成一体的供三相电力系统计量、测量用的互感器。电子式电压互感器(传感器)：是一种新型“三相电压+零序电压”测量一体型互感器(传感器)。互感器采用传统电磁感应原理制造，其输出一般为100V、57.7V或100/3V电压；传感器采用电容分压技术，可以精确采集三相电压及零序电压，其二次输出为小模拟量电压。电子式电流互感器(传感器)：是“三相电流+零序电流”测量一体型传感器，其二次输出有传统的二次电流方式和二次小模拟电压两种方式。电子式电压互感器(传感器)与电子式电流互感器(传感器)主要应用于10kV配网一二次融合设备中，给测量保护设备提供信号。组合互感器可以采用国家检定规程的单相法逐相检定。但是电子式电压、电流互感器(传感器)则无法实现校验。即使是目前有存在的三相互感器校验仪也无法对电子式传感器校验。组合互感器与电压电流互感器(传感器)的准确级一般为：0.5级、0.2级或电流互感器(传感器)为0.5S级、0.2S级。由于以上三种方式的互感器或传感器的存在，而且准确级都不超过0.2(0.2S)级，采用本专利技术均可实现测量。采用直接测量法，将标准电压(电流)互感器以及被测电压(电流)互感器/传感器的二次输出电压(电流)同步A/D测量，测量得到离散整形数据转换成浮点数，采用浮点型快速傅里叶变换，获取标准信号及被测信号的基波幅值以及相位差，进一步可以计算出被测互感器(传感器)的比差值及角差值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种多通道直接测量式互感器校验仪及校验方法，能够解决现有互感器校验仪单相试验、需采用差值回路试验以及只能同变比检定的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种多通道直接测量式互感器校验仪，包括：DSP电路、ARM电路、液晶、键盘、存储、RS232、电源、8路取样精密电压互感器VT1～VT8、8路取样精密电流互感器TA1～TA8、8路取样电阻Rc、8路电压信号限幅电路、4路电压互感器/传感器信号选择继电器组J1～J16、4路电流互感器/传感器信号选择继电器组J17～J24、16路电压程控放大电路V1～V8和A1～A8、2个8通道并行采样16位A/D电路V_A/D和A_A/D、4组量程切换继电器切换I/O扩展电路V1_I/O、V2_I/O、A1_I/O和A2_I/O，全部安装在一个4U标准的铝合金机箱中；DSP电路分别与ARM电路、16路电压程控放大电路V1～V8和A1～A8、2个8通道并行采样16位A/D电路V_A/D和A_A/D、4组量程切换继电器切换I/O扩展电路V1_I/O、V2_I/O、A1_I/O和A2_I/O相连接；ARM电路分别与液晶、存储、键盘和RS232相连接；8路电压程控放大电路V1～V8分别与8路电压信号限幅电路、4路电压互感器/传感器信号选择继电器组J1～J16、8路取样精密电压互感器VT1～VT8依次相连；8路电压程控放大电路A1～A8分别与4路电流互感器/传感器信号选择继电器组J17～J24、8路取样电阻、8路取样精密电流互感器TA1～TA8依次相连。优选的，电压程控放大电路具体包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一程控精密分压电阻芯片N1、第二程控精密分压电阻芯片N2和第三程控精密分压电阻芯片N3；第一运算放大器的输出端连接第一程控精密分压电阻芯片N1的2管脚，第一运算放大器的反相输入端连接在第一运算放大器的输出端与第一程控精密分压电阻芯片N1的2管脚之间，第一运算放大器的正相输入端连接KD；第一程控精密分压电阻芯片N1的6管脚连接第二运算放大器的正相输入端，第一程控精密分压电阻芯片N1的8管脚连接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的输出端连接第二程控精密分压电阻芯片N2的2管脚，第一程控精密分压电阻芯片N1的4管脚连接在第二运算放大器的输出端与第二程控精密分压电阻芯片N2的2管脚之间；第二程控精密分压电阻芯片N2的6管脚连接第三运算放大器的正相输入端，第二程控精密分压电阻芯片N2的8管脚连接第三运算放大器的反相输入端，第三运算放大器的输出端连接第三程控精密分压电阻芯片N3的2管脚，第二程控精密分压电阻芯片N2的4管脚连接在第三运算放大器的输出端与第三程控精密分压电阻芯片N3的2管脚之间；第三程控精密分压电阻芯片N3的6管脚连接第四运算放大器的正相输入端，第三程控精密分压电阻芯片N3的8管脚连接第四运算放大器的反相输入端，第四运算放大器的输出端连接KDFA，第三程控精密分压电阻芯片N3的4管脚连接在第四运算放大器的输出端与KDFA之间。优选的，2个8通道并行采样16位A/D电路具体为：A/D电路数字部分接口：其中D0～D15与DSP的总线连接，/COVST与DSP的定时器输出引脚连接，用于启动A/D采样，/AD-END接DSP的中断输入口，用于A/D采样结束后通过中断口使DSP进入中断处理程序，DSP进入中断处理程序后将A/D测量值读取出来，/CS-7606是片选信号，/RES_7606是复位信号，/RD是总线读取信号，+5VA2是总线驱动电源；A/D电路模拟部分接口：CH1～CH8是模拟量测量输入，AVCC是模拟供电接口、AGND、V1GND～V8GND是接地接口，用两个APL117.5V三端稳压电源输出两个独立的5V作为A/D芯片的供电，其中一路+5VA是模拟供电，另一路+5VA2是数字供电，用AD780基准芯片输出2.5V给A/D芯片作为基准电压REF；模拟地AGND与数字地GND在A/D芯片底部短接。相应的，一种多通道直接测量式互感器校验仪的校验方法，包括如下步骤：(1)校验仪分别测量电压互本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道直接测量式互感器校验仪，其特征在于，包括：DSP电路、ARM电路、液晶、键盘、存储、RS232、电源、8路取样精密电压互感器VT1～VT8、8路取样精密电流互感器TA1～TA8、8路取样电阻Rc、8路电压信号限幅电路、4路电压互感器/传感器信号选择继电器组J1～J16、4路电流互感器/传感器信号选择继电器组J17～J24、16路电压程控放大电路V1～V8和A1～A8、2个8通道并行采样16位A/D电路V_A/D和A_A/D、4组量程切换继电器切换I/O扩展电路V1_I/O、V2_I/O、A1_I/O和A2_I/O，全部安装在一个4U标准的铝合金机箱中；DSP电路分别与ARM电路、16路电压程控放大电路V1～V8和A1～A8、2个8通道并行采样16位A/D电路V_A/D和A_A/D、4组量程切换继电器切换I/O扩展电路V1_I/O、V2_I/O、A1_I/O和A2_I/O相连接；ARM电路分别与液晶、存储、键盘和RS232相连接；8路电压程控放大电路V1～V8分别与8路电压信号限幅电路、4路电压互感器/传感器信号选择继电器组J1～J16、8路取样精密电压互感器VT1～VT8依次相连；8路电压程控放大电路A1～A8分别与4路电流互感器/传感器信号选择继电器组J17～J24、8路取样电阻、8路取样精密电流互感器TA1～TA8依次相连。...

【技术特征摘要】
1.一种多通道直接测量式互感器校验仪，其特征在于，包括：DSP电路、ARM电路、液晶、键盘、存储、RS232、电源、8路取样精密电压互感器VT1～VT8、8路取样精密电流互感器TA1～TA8、8路取样电阻Rc、8路电压信号限幅电路、4路电压互感器/传感器信号选择继电器组J1～J16、4路电流互感器/传感器信号选择继电器组J17～J24、16路电压程控放大电路V1～V8和A1～A8、2个8通道并行采样16位A/D电路V_A/D和A_A/D、4组量程切换继电器切换I/O扩展电路V1_I/O、V2_I/O、A1_I/O和A2_I/O，全部安装在一个4U标准的铝合金机箱中；DSP电路分别与ARM电路、16路电压程控放大电路V1～V8和A1～A8、2个8通道并行采样16位A/D电路V_A/D和A_A/D、4组量程切换继电器切换I/O扩展电路V1_I/O、V2_I/O、A1_I/O和A2_I/O相连接；ARM电路分别与液晶、存储、键盘和RS232相连接；8路电压程控放大电路V1～V8分别与8路电压信号限幅电路、4路电压互感器/传感器信号选择继电器组J1～J16、8路取样精密电压互感器VT1～VT8依次相连；8路电压程控放大电路A1～A8分别与4路电流互感器/传感器信号选择继电器组J17～J24、8路取样电阻、8路取样精密电流互感器TA1～TA8依次相连。2.如权利要求1所述的多通道直接测量式互感器校验仪，其特征在于，电压程控放大电路具体包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一程控精密分压电阻芯片N1、第二程控精密分压电阻芯片N2和第三程控精密分压电阻芯片N3；第一运算放大器的输出端连接第一程控精密分压电阻芯片N1的2管脚，第一运算放大器的反相输入端连接在第一运算放大器的输出端与第一程控精密分压电阻芯片N1的2管脚之间，第一运算放大器的正相输入端连接KD；第一程控精密分压电阻芯片N1的6管脚连接第二运算放大器的正相输入端，第一程控精密分压电阻芯片N1的8管脚连接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的输出端连接第二程控精密分压电阻芯片N2的2管脚，第一程控精密分压电阻芯片N1的4管脚连接在第二运算放大器的输出端与第二程控精密分压电阻芯片N2的2管脚之间；第二程控精密分压电阻芯片N2的6管脚连接第三运算放大器的正相输入端，第二程控精密分压电阻芯片N2的8管脚连接第三运算放大器的反相输入端，第三运算放大器的输出端连接第三程控精密分压电阻芯片N3的2管脚，第二程控精密分压电阻芯片N2的4管脚连接在第三运算放大器的输出端与第三程控精密分压电阻芯片N3的2管脚之间；第三程控精密分压电阻芯片N3的6管脚连接第四运算放大器的正相输入端，第三程控精密分压电阻芯片N3的8管脚连接第四运算放大器的反相输入端，第四运算放大器的输出端连接KDFA，...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾红波，
申请(专利权)人：南京丹迪克电力仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32