一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路及校验设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路及校验设备，所述一次绕组泄漏电流补偿电路，包括：第一阻容单元、第二阻容单元和运算放大器；其中，第一阻容单元的一端与连接点相连接，另一端与所述运算放大器的反向输入端相连接；第二阻容单元的一端与标准电流互感器的一次绕组的电流输入端相连接，另一端与所述运算放大器的输出端相连接；运算放大器的同向输入端与地相连接；所述补偿电路能够实现标准电流互感器一次绕组低电位的自动调整，在将串联的测量支路连接点的电位自动调整至0电位且保证测试过程中N点一直处于0电位的同时，能够对标准电流互感器的容性泄漏起到很好的补偿效果，能够保证对被测电流互感器的校验准确度。的校验准确度。的校验准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路及校验设备


[0001]本技术涉及电测量
，并且更具体地，涉及一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路及校验设备。

技术介绍

[0002]标准电流互感器是用于检定校准电力互感器、电流传感器等大电流测量装置的标准设备。其基本原理如图1所示。其中W1和W2为一次绕组和二次绕组，两绕组共同绕制在一个铁芯上，一次电流在铁芯上产生磁通量，二次绕组通过耦合在二次产生与一次成比例的电流I2.设一次绕组和二次绕组的匝数分别为N1和N2，则理想情况下一次电流I1和二次电流I2满足：I1/I2＝N2/N1。
[0003]然而在实际的电流互感器结构中，如图2所示，由于分布参数的存在，在一次绕组匝间，一次绕组与屏蔽结构间，以及一次绕组与外壳地之间均为存在分布电容，于是就会有部分电流通过分布电容流入大地，或其他部件，进而引起一次绕组流入和流出电流不相等，在铁芯中产生的磁通量耦合到二次时，便产生误差。而该部分容性泄漏误差与电路的分布参数有关系，为了使该部分误差稳定，电流互感器使用时均会要求一次绕组的接地端必须固定，这样可以时该部分误差固定下来，并采取补偿措施。在使用标准电流互感器进行误差校验时，会将被试电流互感器与标准电流互感器的一次串联，通过相同的一次电流，二次电流则连接至校验装置。然而此时，若将电流互感器的连接点直接接地的话，由于对地回路会有电流流过，导致标准与被试电流互感器的一次电流不相等，进而在校验时会引起误差。
[0004]于是此时，在一次绕组一般会采用Wagner接地技术，也有研究人员成为对称支路法，如图3所示。在电流互感器一次增加有Rw和Cw构成的调整支路，支路中间节点连接至地电位，使用指令仪测量接地节点与电流互感器连接点N之间的电位，调整Rw和Cw值，直至指令仪指0为止。这样N点的电位为地电位，但并没有直接接地，可保证两个电流互感器的正常工作。简单的理解便是通过电路结构，在接地点位置构造一个零电位，但该部分并没有真实的接地，该方法原理类似于西林电桥。该方法的缺点是，对于不同的电流互感器，该支路的参数均不相同，且在测试过程中，由于电流互感器的工作特性的差异，指令仪会出现不为0的状态，需要重新调零。
[0005]因此，需要一种能够自动调整N点0电位并对泄露电流进行补偿的电路。

技术实现思路

[0006]本技术提出一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路及校验设备，以解决如何在对被测电流互感器进行校验时保证连接点处于0点位且能够对标准电流互感器的一次绕组泄漏电流进行补偿的问题。
[0007]为了解决上述问题，本技术提供了一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路，所述一次绕组泄漏电流补偿电路，包括：第一阻容单元、第二阻容单元和运算放大器；其中，
[0008]所述第一阻容单元的一端与连接点相连接，所述第一阻容单元的另一端与所述运算放大器的反向输入端相连接；所述连接点为标准电流互感器的一次绕组的电流输出端和被测电流互感器的一次绕组的电流输入端的连接点；
[0009]所述第二阻容单元的一端与标准电流互感器的一次绕组的电流输入端相连接，所述第二阻容单元的另一端与所述运算放大器的输出端相连接；所述第一阻容单元，包括：并联的第一电容和第一电阻；所述第二阻容单元，包括：并联的第二电容和第二电阻；所述第一电容和第二电容的取值范围均为：1000μF至5000μF；
[0010]所述运算放大器的同向输入端与地相连接；其中，根据所述运算放大器的输入端虚短的原理，所述连接点的电位与所述运算放大器的同相输入端相等，为0电位；根据所述运算放大器的输入端虚断的原理，所述连接点到运算放大器的反相输入端的电流为0；在所述运算放大器与标准电流互感器构成的回路中，所述标准电流互感器的输入端和输出端的电流完全相等，所述运算放大器能够对标准电流互感器的容性泄漏电流起到补偿作用。
[0011]优选地，其中所述一次绕组泄漏电流补偿电路，还包括：
[0012]缓冲器，用于当泄漏电流较大时，提供满足校验需求且与泄漏电流相等的电流输出至标准电流互感器一次绕组；
[0013]其中，所述缓冲器的输入端与所述运算放大器的输出端相连接，所述缓冲器的输出端与所述第二阻容单元的另一端相连接。
[0014]优选地，其中所述缓冲器的型号为BUF634。
[0015]优选地，其中所述第一电容、第一电阻、第二电容和第二电阻用于防止所述运算放大器的直流失调信号对所述标准电流互感器的一次绕组的影响。
[0016]优选地，其中所述第一电阻和第二电阻的取值范围均为：100Ω至1000Ω。
[0017]优选地，其中所述运算放大器的型号为ADA4522
‑
1。
[0018]本技术还提供了一种电流互感器校验设备，所述电流互感器校验设备包括：标准电流互感器和如上所述的一次绕组泄漏电流补偿电路。
[0019]本技术提供了一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路及校验设备，通过在标准电流互感器的一次侧增加一个运算放大器构成的一次绕组泄漏电流补偿电路，能够实现标准电流互感器一次绕组低电位的自动调整，在将串联的测量支路连接点的电位自动调整至0电位且保证测试过程中N点一直处于0电位的同时，能够对标准电流互感器的容性泄漏起到很好的补偿效果，能够保证对被测电流互感器的校验准确度。
附图说明
[0020]通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本技术的示例性实施方式：
[0021]图1为电流互感器的基本原理图；
[0022]图2为实际电流互感器等效的电路图；
[0023]图3为采用Wagner接地技术对被测电流互感器进行校验的原理图；
[0024]图4为根据本技术实施方式的电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路400的结构示意图；
[0025]图5为根据本技术实施方式的有运算放大器构成的电流互感器零电位结构的示意图；
[0026]图6为根据本技术实施方式的一次绕组泄漏电流补偿电路的示例图；
[0027]图7为根据本技术实施方式的电流互感器校验设备700的结构示意图。
具体实施方式
[0028]现在参考附图介绍本技术的示例性实施方式，然而，本技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本技术，并且向所属
的技术人员充分传达本技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0029]除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0030]图4为根据本技术实施方式的电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流互感器的一次绕组泄漏电流补偿电路，其特征在于，所述一次绕组泄漏电流补偿电路，包括：第一阻容单元、第二阻容单元和运算放大器；其中，所述第一阻容单元的一端与连接点相连接，所述第一阻容单元的另一端与所述运算放大器的反向输入端相连接；所述连接点为标准电流互感器的一次绕组的电流输出端和被测电流互感器的一次绕组的电流输入端的连接点；所述第二阻容单元的一端与标准电流互感器的一次绕组的电流输入端相连接，所述第二阻容单元的另一端与所述运算放大器的输出端相连接；所述第一阻容单元，包括：并联的第一电容和第一电阻；所述第二阻容单元，包括：并联的第二电容和第二电阻；所述第一电容和第二电容的取值范围均为：1000μF至5000μF；所述运算放大器的同向输入端与地相连接；其中，根据所述运算放大器的输入端虚短的原理，所述连接点的电位与所述运算放大器的同相输入端相等，为0电位；根据所述运算放大器的输入端虚断的原理，所述连接点到运算放大器的反相输入端的电流为0；在所述运算放大器与标准电流互感器构成的回路中，所述标准电流互感器的输入端和输出端的电流完全相等，所述运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春阳，姚腾，王雪，古雄，项琼，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：