[实用新型]电子式自动调零装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能计量技术领域，具体涉及一种全自动有功和无功负载补偿调节的电 子式自动调零装置。

背景技术

在各省级电力实验研究所、省级计量局及部分地区供电局中，为了检定高精度的电流标 准互感器，双级电流互感器和比较仪式电流互感器被广泛用作标准互感器。由于标准互感器 检定的工作量大，测量精度高，数据处理繁杂，对检定人员的要求高，为适应现代需要和便 于计算机信息处理，智能化成为电流标准互感器校验仪未来的发展趋势和研究热点。

目前，国家高电压计量站校验高精密电流互感器时，使用的校验系统通常采用比较仪式 标准电流互感器、手动调零装置、指针式指零仪、手动负载箱和电工式校验仪等校验设备， 在互感器检定过程中，当调整调压器升流至规程检定电流点，然后手动调整调零装置各个档 位盘，调整补偿互感器负载，同时观察指零仪指针状态，使其指到零位，然后提高指零仪的 显示精度，再次手动调整调零装置各个档位盘，使指零仪指零，直至满足精度要求为止。使 用的调零装置和指零仪是全电工式的，使用时需反复扭动左右共十组开关，调节输出正交补 偿量和同相补偿量，同时要观察指零仪的指针摆动方向是否到零位，整个检定过程自动化程 度低，调节时间长，劳动强度大，操作复杂，工作效率低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有校验系统存在的上述不足之处，提供一种全 自动有功和无功负载补偿调节的电子式自动调零装置，对互感器测量系统进行磁通补偿，使 标准互感器达到磁平衡的作用，相位可调、极性可变。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

电子式自动调零装置，包括零位检测单元、控制单元、功率调节补偿单元和单片机：

所述零位检测单元包括零位信号采样模块、第一放大电路和第一滤波电路，零位信号采 样模块依次与第一放大电路和第一滤波电路连接后接至单片机，零位检测单元用于通过零位 信号采样模块监测互感器测量系统的零位电压状态(零位信号)，经第一放大电路放大和第 一滤波电路滤波，然后通过单片机计算其电位值，判断是否为零位状态；

所述控制单元包括基准信号采样模块、第二放大电路、第二滤波电路、90°移相模块、 正交跟随模块和同相跟随模块，基准信号采样模块依次与第二放大电路、第二滤波电路连接 后分支两路，一路接入90°移相模块、正交跟随模块后接至单片机，另一路接入同相跟随模 块后接至单片机；控制单元用于给输出电源提供相位和幅值可调节的、稳定可靠的驱动电压；

所述功率调节补偿单元包括DA控制系统、同相正交信号混合模块和功率输出模块，单 片机的输出端依次与DA控制系统、同相正交信号混合模块和功率输出模块连接，功率调节 补偿单元用于输出功率调节电压，对互感器测量系统进行补偿；

所述单片机用于将零位电压进行处理并显示零位状态值，同时按照调零程序的逻辑顺序 输出调节数字信号，对DA控制系统进行控制。

按上述方案，所述同相正交信号混合模块为加法器电路。

本实用新型电子式自动调零装置的调零方法，包括如下步骤：

1)将标准互感器测试的零位电压进行采样、放大、滤波后由单片机处理后显示零位电压 状态，根据零位电压的大小自动调节零位电压的分辨率(灵敏度)；

2)当试验电流上升到某一点时，测量补偿互感器的二次电流信号，并将采集到的二次电 流信号放大、滤波、正交处理，送入到单片机作为调节基准，调节基准包括同相分量和正交 分量，根据步骤1)中零位电压的大小调节同相分量和正交分量的大小；

3)将步骤2)中同相分量和正交分量的信号的数字控制量通过DA控制系统转成模拟控 制信号后相加混合，合成功放控制电路的驱动电压，通过功放控制电路输出不同相位、不同 伏值的电流信号，对补偿互感器的二次电流信号进行补偿，使得标准互感器达到零磁通，同 时标准互感器零位测试端显示零电压；

本实用新型的工作原理：以比较仪式标准电流互感器为标准，通过自动调零装置自动完 成调零，使得比较仪式标准电流互感器最终达到零磁通，再通过电流互感器校验仪读出被测 互感器的误差，最终传送给单片机处理。本装置尤其适用于实验室内工频比例标准检定标准 互感器试验回路中，工作中零位检测单元检测到补偿互感器非零位信号后，控制单元将自动 调节输出的补偿量，使系统达到磁平衡。