電子式自動調(diào)零裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動有功和無功負(fù)載補(bǔ)償調(diào)節(jié)的電子式自動調(diào)零裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在各省級電力實(shí)驗(yàn)研究所、省級計(jì)量局及部分地區(qū)供電局中，為了檢定高精度的電流標(biāo)準(zhǔn)互感器，雙級電流互感器和比較儀式電流互感器被廣泛用作標(biāo)準(zhǔn)互感器。由于標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定的工作量大，測量精度高，數(shù)據(jù)處理繁雜，對檢定人員的要求高，為適應(yīng)現(xiàn)代需要和便于計(jì)算機(jī)信息處理，智能化成為電流標(biāo)準(zhǔn)互感器校驗(yàn)儀未來的發(fā)展趨勢和研究熱點(diǎn)。
[0003]目前，國家高電壓計(jì)量站校驗(yàn)高精密電流互感器時，使用的校驗(yàn)系統(tǒng)通常采用比較儀式標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、手動調(diào)零裝置、指針式指零儀、手動負(fù)載箱和電工式校驗(yàn)儀等校驗(yàn)設(shè)備，在互感器檢定過程中，當(dāng)調(diào)整調(diào)壓器升流至規(guī)程檢定電流點(diǎn)，然后手動調(diào)整調(diào)零裝置各個檔位盤，調(diào)整補(bǔ)償互感器負(fù)載，同時觀察指零儀指針狀態(tài)，使其指到零位，然后提高指零儀的顯示精度，再次手動調(diào)整調(diào)零裝置各個檔位盤，使指零儀指零，直至滿足精度要求為止。使用的調(diào)零裝置和指零儀是全電工式的，使用時需反復(fù)扭動左右共十組開關(guān)，調(diào)節(jié)輸出正交補(bǔ)償量和同相補(bǔ)償量，同時要觀察指零儀的指針擺動方向是否到零位，整個檢定過程自動化程度低，調(diào)節(jié)時間長，勞動強(qiáng)度大，操作復(fù)雜，工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有校驗(yàn)系統(tǒng)存在的上述不足之處，提供一種全自動有功和無功負(fù)載補(bǔ)償調(diào)節(jié)的電子式自動調(diào)零裝置，對互感器測量系統(tǒng)進(jìn)行磁通補(bǔ)償，使標(biāo)準(zhǔn)互感器達(dá)到磁平衡的作用，相位可調(diào)、極性可變。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006]電子式自動調(diào)零裝置，包括零位檢測單元、控制單元、功率調(diào)節(jié)補(bǔ)償單元和單片機(jī)：
[0007]所述零位檢測單元包括零位信號采樣模塊、第一放大電路和第一濾波電路，零位信號采樣模塊依次與第一放大電路和第一濾波電路連接后接至單片機(jī)，零位檢測單元用于通過零位信號采樣模塊監(jiān)測互感器測量系統(tǒng)的零位電壓狀態(tài)(零位信號），經(jīng)第一放大電路放大和第一濾波電路濾波，然后通過單片機(jī)計(jì)算其電位值，判斷是否為零位狀態(tài)；
[0008]所述控制單元包括基準(zhǔn)信號采樣模塊、第二放大電路、第二濾波電路、90°移相模塊、正交跟隨模塊和同相跟隨模塊，基準(zhǔn)信號采樣模塊依次與第二放大電路、第二濾波電路連接后分支兩路，一路接入90°移相模塊、正交跟隨模塊后接至單片機(jī)，另一路接入同相跟隨模塊后接至單片機(jī);控制單元用于給輸出電源提供相位和幅值可調(diào)節(jié)的、穩(wěn)定可靠的驅(qū)動電壓；
[0009]所述功率調(diào)節(jié)補(bǔ)償單元包括DA控制系統(tǒng)、同相正交信號混合模塊和功率輸出模塊，單片機(jī)的輸出端依次與DA控制系統(tǒng)、同相正交信號混合模塊和功率輸出模塊連接，功率調(diào)節(jié)補(bǔ)償單元用于輸出功率調(diào)節(jié)電壓，對互感器測量系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償；
[0010]所述單片機(jī)用于將零位電壓進(jìn)行處理并顯示零位狀態(tài)值，同時按照調(diào)零程序的邏輯順序輸出調(diào)節(jié)數(shù)字信號，對DA控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0011]按上述方案，所述同相正交信號混合模塊為加法器電路。
[0012]本實(shí)用新型電子式自動調(diào)零裝置的調(diào)零方法，包括如下步驟：
[0013]I)將標(biāo)準(zhǔn)互感器測試的零位電壓進(jìn)行采樣、放大、濾波后由單片機(jī)處理后顯示零位電壓狀態(tài)，根據(jù)零位電壓的大小自動調(diào)節(jié)零位電壓的分辨率(靈敏度）；
[0014]2)當(dāng)試驗(yàn)電流上升到某一點(diǎn)時，測量補(bǔ)償互感器的二次電流信號，并將采集到的二次電流信號放大、濾波、正交處理，送入到單片機(jī)作為調(diào)節(jié)基準(zhǔn)，調(diào)節(jié)基準(zhǔn)包括同相分量和正交分量，根據(jù)步驟I)中零位電壓的大小調(diào)節(jié)同相分量和正交分量的大?。?br>[0015]3)將步驟2)中同相分量和正交分量的信號的數(shù)字控制量通過DA控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)成模擬控制信號后相加混合，合成功放控制電路的驅(qū)動電壓，通過功放控制電路輸出不同相位、不同伏值的電流信號，對補(bǔ)償互感器的二次電流信號進(jìn)行補(bǔ)償，使得標(biāo)準(zhǔn)互感器達(dá)到零磁通，同時標(biāo)準(zhǔn)互感器零位測試端顯示零電壓；
[0016]本實(shí)用新型的工作原理：以比較儀式標(biāo)準(zhǔn)電流互感器為標(biāo)準(zhǔn)，通過自動調(diào)零裝置自動完成調(diào)零，使得比較儀式標(biāo)準(zhǔn)電流互感器最終達(dá)到零磁通，再通過電流互感器校驗(yàn)儀讀出被測互感器的誤差，最終傳送給單片機(jī)處理。本裝置尤其適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工頻比例標(biāo)準(zhǔn)檢定標(biāo)準(zhǔn)互感器試驗(yàn)回路中，工作中零位檢測單元檢測到補(bǔ)償互感器非零位信號后，控制單元將自動調(diào)節(jié)輸出的補(bǔ)償量，使系統(tǒng)達(dá)到磁平衡。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0018]I)完全替代傳統(tǒng)的手動調(diào)零裝置和指零儀，結(jié)合電磁兼容技術(shù)和工藝控制技術(shù)，通過控制實(shí)現(xiàn)全自動有功和無功負(fù)載補(bǔ)償調(diào)節(jié)，電壓O?150V可調(diào)，電壓相位為O?360度可調(diào)，輸出極性正負(fù)可調(diào)，輸出電流為0. 5A，輸出功率最大75VA，調(diào)節(jié)和顯示分辨率為O .OlmV,調(diào)節(jié)速度快、零位精準(zhǔn)，大大提高工作效率和測量性能可靠性；
[0019]2)本實(shí)用新型在工作時，當(dāng)檢測到互感器測量系統(tǒng)的零位檢測端不等于零電壓時，自動交叉調(diào)節(jié)輸出正交分量和同相分量，使互感器測量系統(tǒng)零位電壓保持零狀態(tài)；
[0020]3)本調(diào)零裝置配合比較儀式互感器檢定裝置，可實(shí)現(xiàn)自動升壓自動定點(diǎn)、自動測試和數(shù)據(jù)保存、分析、打印等全自動功能，可以最大限度的提高工作效率。
【附圖說明】
[0021]圖I是電子調(diào)零補(bǔ)償理論原理圖；
[0022]圖2是電子調(diào)零電路原理框圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型電子式自動調(diào)零裝置原理框圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型電子式自動調(diào)零裝置控制原理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]電子調(diào)零補(bǔ)償理論原理如圖I所示，通過調(diào)節(jié)第一補(bǔ)償互感器CTl二次繞組負(fù)載，影響CTl 一次激磁電流，使互感器校驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)互感器接近零磁通，實(shí)現(xiàn)比較儀式標(biāo)準(zhǔn)互感器做檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時能達(dá)到理想的測量效果和測量精度。當(dāng)試驗(yàn)電流升到規(guī)定測試點(diǎn)時，CTl的二次電流Il流過第二補(bǔ)償互感器CT2，CT2流過的電流12與Il大小相等、方向相同，通過功放控制電路跟蹤和調(diào)節(jié)CT2電壓，使V和VO點(diǎn)電壓變化，此時，CTI 二次V與VO間的負(fù)荷P = V*I 2，通過調(diào)節(jié)壓控電源的