[发明专利]一种电流比较仪的校验装置及校验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流比例标准的校验技术，特别是一种电流比较仪的校验技术。

背景技术

电流互感器的校验主要采用互感器校验仪(或校验装置)来测量电流互感器的比差和角差。其基本原理主要是采用比较测差法的原理，用一台高准确度等级的电流互感器或电流比例标准作为标准，与被校验电流互感器同变比进行比较，标准电流互感器与被校电流互感器的二次电流之差由电流互感器校验仪测出。

电流比较仪是电流比例标准的一种。它与一般的电流互感器的不同点，就是当安匝平衡时，其主铁心处于零磁通或接近零磁通工作状态，铁芯不需要励磁电流，没有或极少有电流互感器的误差，即只有磁性误差和容性误差，故有很高的准确度。但是它又不是电流互感器，不能提供二次电流，即不能用作电流量程扩大器，而只能用作检定电流互感器的比例标准。电流比较仪由铁心和线圈组成，除了比例线圈N₁和N₂外，还有指零线圈N₀接指零仪，当指零仪指零时，比较仪的铁芯处于零磁通状态，于是I₁N₁+I₂N₂＝I₀N₀≡0，I₁N₁＝-I₂N₂安匝平衡，所以电流比较仪也叫安匝平衡指示器，用于检定电流互感器。

电流比较仪虽然没有励磁电流误差，但有磁性误差和容性误差。由于比较仪的铁芯卷制不均匀或者热处理不均匀，导致铁芯各部分磁感应强度不等或者磁导率不等，以及比较仪绕制不均匀，耦合不好，有漏磁进入铁芯，这样虽然指零仪指示为零磁通，但铁芯各部分并不是零磁通，还需要励磁电流，产生误差，这种由磁性能引起的误差称为磁性误差，同时比较仪各绕组匝间、层间、绕组间以及各绕组对地间分别有分布电容，且工作的绕组通过相应电流后都产生电阻压降，电阻压降加在分布电容上产生电容电流通过各绕组，也给比较仪造成误差。这种由电容电流引起的误差称为容性误差。

电流比较仪的误差规定为：在一次绕组和二次绕组的极性端处于地电位时，由一次极性端输入电流与经过电流折算后由二次极性端输入电流之相量和与一次输入电流的比值的负值，包括比差和角差。目前电流比较仪自校验采用加拿大人库斯特斯在上世纪六十年代提出的校验方法，它不依赖另外的参考标准，而是先通过两台电流比较仪用自校线路，比较线路，加法线路，测β线路来测量两台电流比较仪各自的误差。这种电流比较仪校验方法必须采用两台同变比的电流比较仪，而且校验过程和数据处理相当繁琐。

发明内容

为了解决现有电流比较仪校验方法繁琐的问题，本发明提供了一种电流比较仪的校验装置和利用该装置的校验方法。

本发明的技术方案如下：

电流比较仪的校验装置，包括取样电阻Rt、取样变压器T1、参考变压器T2、参考电流互感器T3、被测电流比较仪T4、比差电流调节器C1、角差电流调节器C2、指零仪S和电流源Is，所述的被测电流比较仪T4是变比为1∶n1的自耦式电流比较仪，包括缠绕在同一磁芯上的自校绕组和检测绕组，其中自校绕组为被测绕组，所述自校绕组分为n段子绕组，每一段子绕组的线圈匝数相同并设置有两个抽头，所述n段子绕组通过抽头串联连接，相邻两段子绕组串接的两个抽头形成一个端，自校绕组所有端从第一段开始顺序编号，编号从0开始直到n，0端和n端为二次端，其他任意两端构成不同比例的一次端；所述参考电流互感器T3与被测电流比较仪T4的变比相同；电流源Is、取样电阻Rt、参考变压器T2的原边、参考电流互感器T3的原边以及被测电流比较仪T4自校绕组一次的滑动接头C和滑动接头D构成一个串联通路；取样电阻Rt与取样变压器T1的原边并联，取样变压器T1的副边作为比差电流调节器C1和角差电流调节器C2的电压输入端；参考变压器T2的副边与指零仪S的参考输入端连接；参考电流互感器T3副边的两端分别与被测电流比较仪T4自校绕组的二次端连接；被测电流比较仪T4的检测绕组与指零仪S的检测输入端连接；所述的比差电流调节器C1为可调节输出电流的电路，比差电流调节器C1向被测电流比较仪T4自校绕组的二次n端输入比差电流；所述的角差电流调节器C2为可调节输出电流的电路，角差电流调节器C2向被测电流比较仪T4自校绕组的二次n端输入角差电流；所述比差电流和角差电流的相位正交；所述n为大于1的自然数。

所述指零仪S为锁相放大器。

所述的取样电阻Rt采用精密无感电阻。