[发明专利]一种互感器校验仪及其校验方法

权利要求书

1.一种互感器校验仪，包括机体，其特征在于所述的机体上设有数字信号输入端和模拟交流信号输入端，机体内装有至少二个数字信号通道和至少二个模拟信号通道，所述的模拟信号通道包括程控放大电路、自校电路、高速分频采样保持电路和高速A/D测量电路，所述的数字信号通道包括光电信号转换模块，信号通道之间装有同步信号发生器与接收器；

所述程控放大电路的输入端与模拟交流信号输入端连接，输出端与自校电路的输入端连接；所述高速分频采样保持电路的输入端与自校电路的输出端连接，输出端与高速A/D测量电路的输入端连接；

所述光电信号转换模块的输入端与数字信号输入端连接，光电信号转换模块的输出端和高速A/D测量电路的输出端共同与一工控机的输入端连接，所述的工控机内装有误差计算模块。

2.根据权利要求1所述的互感器校验仪，其特征在于所述的同步信号发生器与接收器通过Agilent HFBR芯片将电信号和光信号相互转换，同步信号发生器输出同步电信号给高速分频采样保持电路和高速A/D测量电路，同时通过光纤将同步光信号传送至被测互感器合并单元；同步信号接收器的输入端与外部同步信号源的输出端相连，其输出端与高速分频采样保持电路和高速A/D测量电路的输入端连接，同步信号接收器用于接受外部的同步光信号来达到测量同步的目的。

3.根据权利要求2所述的互感器校验仪，其特征在于所述的光电信号转换模块选用10/100M自适应多模/单模光纤收发器，将被测互感器合并单元输出的光信号转换成电信号，然后通过网线传输给工控机。

4.根据权利要求1所述的互感器校验仪，其特征在于所述的自校电路采用AD7545型12位D/A芯片。

5.根据权利要求1所述的互感器校验仪，其特征在于所述的高速A/D测量电路采用ADS7813型16位A/D芯片。

6.权利要求1-5任一项所述互感器校验仪的校验方法，其特征在于：在同步信号发生器与接收器发出或接受的同步秒脉冲或者IRIG_B码信号的作用下，测量同一时刻的模拟交流信号和数字信号，比较两信号的有效值和初相角，进一步获得被测互感器的比差和角差，所述误差计算模块使用离散傅里叶变换去除直流误差。

7.根据权利要求6所述的校验方法，采用传统互感器检测电子式互感器误差时，校验步骤为：

首先需要同步信号发生器发出秒脉冲或IRIG_B码同步信号给电子式互感器合并单元、高速分频采样保持电路和高速A/D测量电路，来保证数字量通道和模拟量通道采集到同一时刻的信号；

实现数字量和模拟量同时刻采样的另一种工作方式是同步信号接收器接收到外部信号源发出的同步秒脉冲或IRIG_B码，该同步信号源同时输入被测电子式电流互感器合并单元；

程控放大电路根据输入的模拟信号幅值进行不同比例的放大，供后续信号采样、处理使用；

自校电路对模拟信号的幅值进行等比例缩放，并进行移相，获得标准的比差和角差，若自校电路正确反应该误差，则校验仪正常工作，反之，自校电路工作异常提示报警，校验仪停止工作，直至误差排除后继续；校验仪自校正常后，高速分频采样保持电路在同步信号的触发下对模拟信号进行采样，并将瞬时采样值保持供后续高速A/D测量电路使用；高速A/D测量电路将模拟信号转换成数字信号，输入工控机中进行误差数据计算，并通过工控机将结果输出；

电子式互感器合并单元在获得秒脉冲或IRIG_B码同步信号后依据各自的采样速率输出离散的数字信号，以IEC61850-9-1/2格式的报文输出，传输至光电信号转换模块，通过网口通讯进入工控机，工控机完成对数据报文的解包，提取其中的数据信息，并对每1秒的前10个周波数据进行离散傅里叶变换，获得电子式互感器输出信号的有效值和初相角；比较模拟信号和数字信号的有效值和初相角，获得被测电子式互感器的比差和角差。

8.根据权利要求7所述的校验方法，其特征在于所述的高频分频采样保持电路控制频率为4KHz，在其上升沿时触发桥路，将本时刻的信号瞬间保持。

9.根据权利要求6所述的校验方法，采用传统互感器检测传统互感器误差时，两模拟信号通道分别输入标准和被测互感器的电压信号或电流信号，采用直接测量法获得被测传统互感器的基本误差。

10.根据权利要求6所述的校验方法，采用电子式互感器检测电子式互感器误差时，两数字信号通道分别输入标准和被测互感器的数字信号，采用直接测量法获得被测电子式互感器的基本误差。