CN203490356U - 一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置 - Google Patents

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唐陆生
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Abstract

一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，其包括主控模块；与主控模块相连的波形产生器；电压功放及电流功放，所述波形产生器产生精准波形，经过电压功放及电流功放放大输出；矢量采样，所述矢量采样对经过电压功放及电流功放放大输出的信号采样处理，所述采样处理后准确的测量结果反馈给波形产生电路。本实用新型具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，能够解决以往互感器负荷箱校准装置精度不高，稳定性差的缺陷。

Description

一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置
技术领域：
本实用新型涉及一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，属电工实验仪器设备技术领域。
背景技术：
负荷箱是一种为电力互感器检定或校验试验提供必须的负荷值、以完成检测互感器误差的测量装置，为了保证互感器检测误差的准确性，负荷箱必须满足国家规定的允许误差。已有的互感器负荷箱校准是采用“阻抗检测法”或“导纳检测法”，基于磁势平衡原理(GE系列比较仪)或电势平衡原理(HE系列电位差计)，由于检测时测量结果受电源质量(波形的稳定性，频率等因素)影响较大，往往出现不稳定现象，测量不确定度水平不高，直接影响检测结果水平，因此，这类互感器校验装置的准确度多为3级或2级。上世纪80年代后期，武汉高压研究所开始承担的110kV工频电力比例标准自校系统装置研制项目，研制的HEG1型电位差式互感器校验仪达到1级的水平；90年代互感器负荷箱校准装置也实现了数字化，但这类检测装置准确度水平也只是停留在2级或3级。
中国专利申请201120141327.2号专利揭示了一种高准确度互感器负荷箱校准装置，其采用麦克斯韦电桥原理，调节电桥中电容桥臂的电阻电容值，即可方便的计算出被测负荷箱的阻抗值，其准确度只与阻容元件及电路固有元件的准确度有关，由于阻容原件受环境影响，材质影响，时间长了性能参数会变化，长期稳定度不好，可靠性不高。
基于磁势平衡原理(GE系列比较仪)或电势平衡原理(HE系列电位差计)，由于检测时测量结果受电源质量(波形的稳定性，频率等因素)影响较大，往往出现不稳定现象，测量不确定度水平不高；采用麦克斯韦电桥原理对互感器负荷箱校准，其准确度只与阻容元件及电路固有元件的准确度有关，由于阻容原件受环境材质影响，长期稳定度不高，影响准确度。
因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
实用新型内容：
本实用新型提供一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，其能够解决以往互感器负荷箱校准装置精度不高，稳定性差的缺陷。
本实用新型采用如下技术方案：一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，其包括
主控模块；
与主控模块相连的波形产生器；
电压功放及电流功放，所述波形产生器产生精准波形，经过电压功放及电流功放放大输出；
矢量采样，所述矢量采样对经过电压功放及电流功放放大输出的信号采样处理，所述采样处理后准确的测量结果反馈给波形产生电路。
所述具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置还包括有电压电流测量，所述电压电流测量为24位A/D测量。
所述控模块采用ARM9系列高速CPU。
所述波形产生器采用DSP+FPGA技术、DDS数字波形发生技术每个周波用最少4096个点拟合。
本实用新型具有如下有益效果：
（1）对于采用麦克斯韦电桥原理的互感器负荷箱校准装置，本实用新型摆脱了对阻容器件准确度的依赖，基于准确的测量，得出准确的结果；
（2）对于也采用电工原理的互感器负荷箱校准装置，本实用新型先进的DDS波形合成技术，复合反馈控制功率放大器技术，全息采样技术，闭环控制技术等使得本装置具有更高的稳定性，可靠性，更高的准确度和精度。
附图说明：
图1为本实用新型具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置的原理框图。
图2为本实用新型具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置的结构框图。
具体实施方式：
请参照图1所示，本实用新型采用电工原理，对于电压互感器负荷箱输入高稳定度高准确度的电压，同时测量电流，计算出导纳等值；对于电流互感器负荷箱输入高稳定度高准确度的电流，同时测量电压，计算出阻抗等值。
请参照图1并结合图2所示，本实用新型具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置采用表源一体化结构，主要由主控模块、波形产生、电压功放、电流功放、矢量采样、电压电流测量、键盘、液晶显示等部分组成。
其中主控模块采用ARM9系列高速CPU完成显示、控制、计算等功能，保证整机的响应速度。
波形产生器采用DSP+FPGA技术、DDS数字波形发生技术每个周波用最少4096个点拟合，可以达到很高的波形及幅值精度、相位精度及频率分辨率。
功率放大部分采用复合反馈控制同时带采样电路的电压、电流功率放大器，幅度控制电路主要由16位高精度数字电位器构成，保证了输出幅值的精度，从而可以精确控制输出的大小。
矢量采样对输出信号的采样不仅将幅度采下来，也要将其相位采下来，称为交流信号的全信息采样或矢量采样。输出信号经过矢量采样后与机内的交流基准信号进行比较(幅值，相位比较)，用差值进行控制，这样输出信号的幅值与相位均实时跟踪机内的交流参考基准，确保了输出信号的幅值准确，相位关系不变
电压电流测量采用24位A/D完成高精度测量。
本实用新型通过控制波形产生器产生精准波形，经过高精度电压电流放大输出，同时采用全信息采样技术将准确的测量结果反馈给波形产生电路，整个系统的闭环控制方式保证了输出的高稳定高精确。加上采用24位A/D电路完成的高精度测量，使得本实用新型可以实现对互感器负荷箱的精确检定。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，其特征在于：其包括主控模块；与主控模块相连的波形产生器；电压功放及电流功放，所述波形产生器产生精准波形，经过电压功放及电流功放放大输出；矢量采样，所述矢量采样对经过电压功放及电流功放放大输出的信号采样处理，所述采样处理后准确的测量结果反馈给波形产生电路。 
2.如权利要求1所述的具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，其特征在于：所述具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置还包括有电压电流测量，所述电压电流测量为24位A/D测量。 
3.如权利要求1所述的具有高精度高可靠性的互感器负荷箱检定装置，其特征在于：所述控模块采用ARM9系列高速CPU。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104316893A (zh) * 2014-10-16 2015-01-28 内蒙古电力(集团)有限责任公司 互感器负荷箱的全自动校验方法
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