[实用新型]一种补偿泄漏电流的电流互感器误差检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种补偿泄漏电流的电流互感器误差检测装置，属互感器检测技术领域。

背景技术

目前，电流互感器误差检定基本上是在低压状态下进行，而电流互感器工作在高压状态，电流互感器的结构决定了其在一次绕组和二次绕组之间存在一定的寄生电容和漏抗，施加的高电压在标准和被检电流互感器一二次侧之间产生泄漏电流，对于工作用电流互感器，该泄漏电流使互感器误差增大造成电能计量不准；对于标准电流互感器，则使得高压状态下标准电能计量装置本身误差增大，影响检测结果，所以检测结果并不能真正反映被试品实际误差。

电流互感器在模拟运行工况下误差测试发现，被试品在1％、5％测试点均存在超差的情况，说明泄漏电流对电流互感器在小电流情况下影响不可忽略。因此，研究一种电流互感器泄漏电流补偿方法对改变上述局面，具有现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是，为了解决泄漏电流在小电流情况下影响电流互感器的检测误差，本实用新型提供了一种补偿泄漏电流的电流互感器误差检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种补偿泄漏电流的电流互感器误差检测装置，包括：一次绕组、铁芯Ⅰ、铁芯Ⅱ、二次绕组、补偿绕组、检测单元、控制单元、功放单元，升压器输出端与一次绕组相连；升流器输出端与一次绕组相连，由一次绕组、二次绕组、补偿绕组、铁芯Ⅰ和铁芯Ⅱ组成双级电流互感器，一次绕组、二次绕组绕在铁芯Ⅰ和铁芯Ⅱ上，补偿绕组绕在铁芯Ⅱ上；二次绕组经阻抗Z后与检测单元相连，检测单元连接控制单元，控制单元连接功放单元，功放单元连接补偿绕组。

更进一步的，所述控制单元包括单片机、D/A转换器、差分式减法电路、比例积分电路，单片机连接D/A转换器，D/A转换器连接差分式减法电路，差分式减法电路再连接比例积分电路。

更进一步的，所述控制单元，包括：单片机、D/A转换器、电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电容C₁、放大器A₁和放大器A₂；电阻R₁的一端与D/A转换器的输出连接，另一端与放大器A₁的反相端连接；电阻R₄的两端分别与放大器A₁的反相端和输出端连接；放大器A₁的同相端经电阻R₃接地，检测电流I_C经电阻R₂与放大器A₁的同相端连接；放大器A₁输出端经电阻R₅与放大器A₂反相端连接；放大器A₂的反相端接地；电阻R₆和电容C₁串联，两端分别与放大器A₂的反相端和输出端连接；放大器A₂的输出端经电阻R₇与功放单元连接。

本实用新型的基本原理是：升压器输出电流互感器额定电压，此时施加的高电压使电流互感器一二次侧之间产生泄漏电流；单片机输出泄漏电流初始指令值(设为零)并经D/A转换器转换成模拟信号；检测单元检测电流I_C反映了二次绕组的实际泄漏电流值，作为控制单元的一个输入信号；控制单元对和I_C进行比较，根据比较结果，通过控制单元输出电压U_C控制功放单元调节补偿电流，使补偿电流值与检测泄漏电流相等，实现对泄漏电流补偿。单片机寄存器对控制单元输出电压U_C进行存储，在对被试电流互感器误差检测时，单片机寄存器将存储U_C经D/A转换器后直接输出到功放单元，进行泄漏电流补偿。

本实用新型采用闭环负反馈的比例积分(PI)控制方法，实现对泄漏电流无静差控制。控制单元包括减法电路和比例积分电路。电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄和放大器A₁构成差分式减法电路，放大器A₁输出V₁与电流指令值和实际值I_C有以下关系：