CN115932688A - 一种互感器伏安特性测试仪校准装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种互感器伏安特性测试仪校准装置及方法，该装置包括标准线圈和测量控制装置；标准线圈由2个多抽头的线圈组成，每个线圈分别包含4组线圈绕组抽头，且2个线圈的铁芯均被切断，并在切断的缺口处通过环氧树脂片进行隔开，确保线圈的剩磁系数接近于0，线圈绕组抽头通过高压继电器进行切换；测量控制装置包括电压测量回路、电流测量回路、隔离运算放大器、AD转换器、DSP芯片、工控机。本发明解决了基于工频法、低频法和直流法等不同测试原理互感器伏安特性测试仪的励磁特性试验校准难题，操作简单，精测准确度高且重复性好，适用于目前市面上各种不同测试原理的互感器伏安特性测试仪励磁特性试验计量校准。

Description

一种互感器伏安特性测试仪校准装置及方法

技术领域

本发明涉及互感器伏安特性测试仪的校准，具体是一种互感器伏安特性测试仪校准装置及方法。

背景技术

电流互感器和电压互感器是电力系统中重要的计量和保护设备，特别是应用于保护装置的电流、电压互感器，需具备在电力系统中发生各种故障时，及时反映故障电流、故障电压电压的幅值、波形的能力。在对电流、电压互感器进行检查和测试时，励磁特性是一个重要指标，尤其是电流互感器的拐点电压幅值和电压互感器的饱和电压幅值，是评价其特性的关键指标。

互感器伏安特性测试仪是用于测量互感器励磁特性的主要试验设备。互感器伏安特性测试仪的励磁特性试验，采用工频电压、低频电压或直流电压作用于互感器线圈两端，互感器伏安特性测试仪记录升压过程中电压对应的电流幅值，以电流为X轴、电压为Y轴绘制励磁特性曲线，并按照国标GB1208或IEC60044的规定计算励磁特性曲线的拐点电压和拐点电流，将其作为励磁特性试验的测量结果。

由于互感器伏安特性测试仪在测量互感器线圈的励磁特性曲线时，其输出电压处于连续上升的状态，无法通过接入电压表和电流表的方式对其测量误差进行评价，因此难以对其电压和电流测量精度进行校准；且目前主流的互感器伏安特性测试仪的输出电压并非工频电压，而是低频电压信号，但其测量结果往往换算成工频信号对应的励磁特性曲线，给测量误差评价增加了难度。

目前存在3种不同原理的互感器线圈励磁特性曲线测试方法，分别为工频电压测试法、低频电压测试法和直流脉冲测试法。3种测试方法的测量结果均为工频条件下互感器线圈电压对电流的关系特性曲线。对于工频测试法，其测试原理是在互感器线圈上施加工频电压，并且同步记录线圈中的电流，然后直接绘制工频电压对电流的励磁特性曲线；对于低频测试法，其原理是在互感器线圈施加频率远低于工频的低频电压，并且记录线圈中的电流，然后将电压、电流从低频换算到工频，得到工频条件下的励磁特性曲线；对于直流脉冲测试法，其原理是在互感器线圈上施加直流方波脉冲，实测电压和电流的有效值，然后通过将方波脉冲电压和电流换算到工频条件，得到工频条件下的励磁特性曲线。

电流互感器线圈和电压互感器线圈通常缠绕在闭合铁芯上，当线圈上施加的电压未达到拐点电压时，线圈内的励磁电流非常小，且由于剩磁存在，在线圈上施加不同时长、不同升压速率的电压，得到的励磁特性曲线会存在较为明显的差别，因此无法直接通过常规的标准线圈方式来对低频法或直流电压法互感器伏安特性测试仪进行校准。在电流较小时，其电压、电流的对应关系随施加电压的方式及升压速率的变化而变化，无法在此条件下对其进行精确测量。当线圈铁芯达到饱和之后，线圈电流波形畸变严重，其输出峰值受到电源容量的影响，其电压、电流的对应关系也会因为互感器伏安特性测试仪电源容量的差别而存在明显差别。

发明内容

本发明针对于电流、电压互感器伏安特性测试仪励磁特性校准困难的问题，提供了一种互感器伏安特性测试仪校准装置及方法，解决了基于低频法、直流脉冲法和工频法等不同类型互感器伏安特性测试仪的励磁特性测试误差校准的问题。

一种互感器伏安特性测试仪校准装置，包括标准线圈和测量控制装置；

所述标准线圈由2个多抽头的线圈组成，每个线圈分别包含4组线圈绕组抽头，且2个线圈的铁芯均被切断，并在切断的缺口处通过环氧树脂片进行隔开，确保线圈的剩磁系数接近于0，线圈绕组抽头通过高压继电器进行切换，当选择曲线1-8中的其中1条进行校准时，其对应的线圈绕组抽头通过高压继电器将其绕组连接到装置面板的面板伏安特性试验端；

所述测量控制装置包括电压测量回路、电流测量回路、隔离运算放大器、AD转换器、DSP芯片、工控机，电压测量回路与面板伏安特性试验端并联，电流测量回路串联于面板伏安特性试验端的低压侧回路，电压测量回路和电流测量回路检测的电压信号和电流信号经过隔离运算放大器之后，均进入AD转换器进行模数转换，然后通过DSP芯片进行采集，所有采集的数据传输至工控机，由控机上的校准应用软件实时计算和处理。

进一步的，所述环氧树脂片的厚度为1mm-3mm。

进一步的，所述2个多抽头的线圈中的第一个线圈的二次抽头匝数为4000/2000/1000/400，线径为不低于0.5mm²，一次侧为穿心电缆，其中所述的4000匝数抽头对应的拐点电压约为5000V；第二个线圈的二次抽头匝数为1200/600/200/120，线径为不低于0.5mm²。

进一步的，所述电压测量回路采用1/1000等级的精密电阻并联在所述面板伏安特性试验端两侧，所述的精密电阻阻值不低于3.3mΩ，当输入达到2500V时，电阻本身对于励磁特性试验的电流影响小于0.8mA；所述电流测量回路通过1A/100mV和5A/100mV分流器进行测量，分流器信号进入差分放大器进行放大，然后进入隔离运算放大器输出，分流器为纯阻性器件，相当于线圈的内部直流电阻，分流器上的压降相当于励磁特性曲线的一部分计入标准的励磁特性曲线。

进一步的，所述校准应用软件通过计算比较励磁电压与励磁电流的增长率，将互感器励磁特性曲线分为拐点前与拐点后两部分，励磁电压值增加10％时使励磁电流均方根值增加值小于50％，则确定该阶段数据为励磁特性曲线拐点前的数据；当励磁电压值增加10％时使励磁电流均方根值增加值大于50％，则确定该阶段数据为励磁特性曲线拐点后的数据，并以此为基础来实现拐点前后分别校准。

进一步的，在拐点之前，通过控制线圈的剩磁系数，使得线圈本身的特性曲线稳定，不因互感器伏安特性测试仪升压速度或电源容量因素而产生变化，精确测量线圈的固有曲线数据，将其作为标准曲线数据，用于对互感器伏安特性测试仪的伏安特性测试数据进行误差校核；相对于拐点前的曲线区间，拐点后的励磁电压和励磁电流的较大，采用标准装置和被校互感器伏安特性测试仪同步测量的方式来进行校准，通过对比标准装置实测拐点前曲线和拐点后曲线，来标定被校互感器伏安特性测试仪的励磁特性曲线测量结果，同时对比互感器伏安特性测试仪校准装置励磁特性曲线拐点前的数据，同步验证校准装置实测数据的可信度。

进一步的，所述校准应用软件将实测的电压值V与时间进行积分，以获得当前线圈内的实时磁通量Q_t，其具体的计算公式为：

其中I为同步采集的电流值，R为线圈的内部的直流电阻值，磁通量Q_t对时间和电压电流值同步保存；

在试验启动后，校验装置不断的采集并同步计算Q_t值，对于测试电压为低频电压或者直流脉冲信号，在每个周期范围内计算Q_t数据的最大值Q_max和最小值Q_min，按照电磁感应定律计算得到线圈电动势

其中f为频率，单位为Hz，在此基础上采用矢量和的方式结合线圈内阻压降，计算得到此时线圈的工频端电压V_b，计算公式为：

其中I是电流矢量，R是线圈内阻，取频率f为工频时，线圈端电压V_b作为当前励磁特性测试点的工频电压数据，同时校准应用软件采用均方根方式计算一个周期内的电流有效值，作为励磁特性曲线点的工频电流值。

一种互感器伏安特性测试仪校准方法，其采用上述装置进行，所述方法包括如下步骤：

1)互感器伏安特性测试仪校准装置开机，并且进行自检，确保校准装置内部高压继电器切换正常并且电压电流测量功能正常；

2)连接互感器伏安特性测试仪和校准装置；

3)在互感器伏安特性测试仪校准装置的校准应用软件界面选择标准曲线，校准装置将对应的绕组线圈切换到校准装置的面板伏安特性试验端；

4)在校准应用软件的励磁特性试验界面设定试验参数，然后启动试验，测试仪开始升压；

5)校准装置在试验过程中不断监视实时电压和电流，并且确保试验电流有效值不会超过校准装置最大允许的电流，当电流超过该最大限制时校准装置启动保护切断绕组输出连接继电器，使得回路开路；

6)励磁特性试验达到结束条件后，测试仪给出实测的励磁特性曲线及数据，在该曲线上等步长选择数据点与标准曲线进行对比，通过标准曲线的电压查电流功能，比对在同样的电压下实测电流和标准电流的误差；

7)在拐点后选择曲线比对点，比较同样电压或者电流下，互感器综合测试仪实测数据和标准曲线对应数据的差别；

8)拐点前后的比对数据点记录完成后，计量校准过程结束。

本发明的有益效果是：本发明可对电流互感器及电压互感器综合特性测试仪的励磁特性曲线测试误差进行直接的计量校准，精度高且重复性好；一台装置能够同时适用于工频法、低频变频法和直流脉冲法等各种不同原理的互感器综合特性测试仪，并且可以在曲线电压电流范围内任意点与被校准的互感器特性测试仪实测曲线进行比对，操作极其简单，解决了基于低频法、直流脉冲法和工频法等不同类型互感器伏安特性测试仪的励磁特性测试误差校准的问题。

附图说明

为了更好的理解本发明的技术特点，下面结合说明书附图对本发明进行描述。

图1为本发明实施例互感器伏安特性测试仪校准装置的结构图；

图2为本发明的互感器伏安特性测试仪校准装置配套应用软件中的互感器励磁特性曲线图；

图3为本发明的互感器伏安特性测试仪校准装置配套应用软件中的互感器励磁特性曲线数据图；

图4为本发明的互感器伏安特性测试仪校准装置中的标准线圈的结构示意图；

图5为本发明实施例互感器伏安特性测试仪校准方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

所述的互感器励磁特性曲线，是指在电流互感器或电压互感器线圈两端施加工频电压时，实时记录每一个电压值对应的电流值，并且将记录的电流作为X轴、电压作为Y轴绘制的如图2所示的曲线。所示的励磁特性曲线拐点，是指由电流互感器国家标准GB1208所定义的曲线上的一个点，该点的特点是，当该点电压增加10％时，电流增加超过50％。所述的励磁特性曲线拐点电压的物理意义是，当线圈两端的工频交流电压达到该电压值时，互感器铁芯磁通量饱和，此时线圈的电流波形畸变已经非常严重。

所述的互感器励磁特性曲线数据是指在励磁特性曲线上，任意一个电压和一个电流唯一对应，构成对应关系的数据集，如图3所示。所述的数据集构成了励磁特性曲线。

如图1所示，本发明实施例提供一种互感器伏安特性测试仪校准装置，主要分为2个部分，即标准线圈和测量控制装置。

所述标准线圈由2个多抽头的标准线圈组成，第一个标准线圈的二次抽头匝数为4000/2000/1000/400，线径为不低于0.5mm²，一次侧为穿心电缆，其中所述的4000匝数抽头对应的拐点电压约为5000V。第二个标准线圈的二次抽头匝数为1200/600/200/120，线径为不低于0.5mm²。如图4所示，所述的两个标准线圈的铁芯均被切断，然后通过1mm厚度环氧树脂片将铁芯两侧分开，通过调节环氧树脂片的数量来改变间隙的宽度，同时分析标准线圈的剩磁系数，直至剩磁系数降到1％以下，将此时的间隙固定。安装铁芯上的标准线线圈绕组如图4所示，绕组与铁芯缺口处保持5cm以上的距离，避免受缺口漏磁的影响。

所述标准线圈的所有绕组抽头均进入高压继电器切换电路板，其连接原理如图1所示。2个线圈共8个绕组，通过12kV高压继电器(J1至J8)切换后，最终连接到校准装置面板的励磁特性试验校准端子，即面板伏安特性试验端。8个绕组共有8条互感器励磁特性曲线，对应的曲线拐点电压覆盖50V到5000V范围，用于模拟不同等级及容量的互感器，以进行励磁特性试验。当选择曲线1-8中的其中1条进行校准时，其对应的线圈绕组抽头通过高压继电器J1至J8将其绕组连接到装置面板的面板伏安特性试验端。

所述测量控制装置的原理图如图1所示，其电压测量回路采用1/1000等级的精密电阻并联在所述面板伏安特性试验端两侧，所述的精密电阻阻值不低于3.3mΩ，以尽可能减少测量回路本身对于励磁特性测曲线测量的影响，当输入达到2500V时，电阻本身对于励磁特性试验的电流影响小于0.8mA，在电压为工频3000V时，电压测量回路消耗的电流小于1mA。所述的电压测量回路阻抗对应的泄漏电流会被计入到标准励磁特性测曲线中，因此需对标准励磁特性测曲线进行修正，以确保曲线上电压和电流的关系尽可能精确。来自分压电阻输出的信号经过运算放大器处理后，进入隔离运算放大器ISO122，所述的隔离运算放大器ISO122的前端采用完全隔离的±12V电源进行供电，保证电压采集回路和后级数据采集、处理电路完全隔离。

在面板输出端子的低压侧回路串联了1A/100mV分流器和5A/100mV分流器，分流器相当于线圈直流电阻的一部分，在校准过程中其压降会作为当前线圈压降的一部分计入标准励磁特性曲线，因此分流器本身不会对励磁特性曲线校准造成影响。来自分流器的信号通过差分放大器AD620进行放大后，进入隔离运算放大器ISO122，所述的隔离运算放大器ISO122前级的差分放大器AD620以及隔离运算放大器ISO122输入端，采用完全隔离的±12V电源进行供电，以保证隔离前级信号放大电路和后级数据采集、处理电路完全隔离。

所述的互感器伏安特性测试仪校准装置测量回路的电压信号和电流信号经过隔离运算放大器ISO122之后，均进入AD转换器AD7656进行模数转换，然后通过DSP芯片进行采集，数据的采集频率为25kHz。所有采集的数据通过USB连接线传输至互感器伏安特性测试仪校准装置的工控机，由互感器励磁特性工控机上的校准应用软件实时计算和处理。

所述的校准应用软件，通过计算比较励磁电压与励磁电流的增长率，将互感器励磁特性曲线分为拐点前与拐点后两部分。当励磁电压值增加10％时使励磁电流均方根值增加值小于50％，则确定该阶段数据为励磁特性曲线拐点前的数据；当励磁电压值增加10％时使励磁电流均方根值增加值大于50％，则确定该阶段数据为励磁特性曲线拐点后的数据，并以此为基础来实现拐点前后分别校准。

所述的应用软件将实测的电压值V与时间进行积分，以获得当前线圈内的实时磁通量Q_t，其具体的计算公式为：

其中I为同步采集的电流值，R为线圈的内部的直流电阻值，磁通量Q_t对时间和电压电流值同步保存。在每一个电压测量周期内，应用软件统计实测的磁通量最大值Q_max和最小值Q_min，通过法拉利电磁感应定律换算当前磁通量对应的线圈感应电动势

其中f为频率，单位为Hz。以此为基础，按照矢量和的原则合并线圈内阻上的压降

计算得到此时线圈的端电压V_b，并以此为当前点的励磁特性曲线电压有效值，以均方根方式计算每个周期电流的有效值，并将其作为当前励磁特性曲线的电流有效值，此时的实测数据作为线圈励磁特性曲线拐点后的数据。由于电压数据是通过磁通量间接换算得到的，因此其数值与所施加电压信号的频率无关，在通过磁通量折算电动势时仅需将频率设定为工频即可。而电流数据由当前测试频率电流信号通过均方根方式计算得到，其数值和同磁通量条件下工频电压测试信号得到的电流幅值数据是一致的，将其作为励磁特性曲线点的工频电流值。

所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，在完成硬件安装后，需要对装置本身的固有励磁特性曲线进行测量溯源。在对其固有励磁特性曲线进行测量时，需在线圈电压测量回路上并联6位半电压表，并且在加压电源的低压侧串联6位半电流表。采用数据采集软件同步采集2个数字表的电压有效值和电流有效值，通过缓慢调节所施加工频电压的幅值，记录电压和电流有效值的关系特性曲线。对于标准线圈每一个绕组抽头所对应的固有励磁特性曲线，装置在进行初次溯源时，拐点前记录的数据不低于150个曲线点，拐点后记录的数据不低于50个数据点。

所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，内置了标准励磁特性曲线任意点对应的电压、电流数据的查询功能。当选择模式为通过电压查找电流时，互感器伏安特性测试仪校准装置的软件系统通过当前固有励磁特性曲线数据和实测的拐点后励磁特性曲线数据，可对于曲线上任意一点进行线性插值计算，以获得当前曲线点对应的励磁特性曲线数据。例如需要查询固有特性曲线上电压V_x点对应的励磁特性电流I_x时，校准装置首先查找固有特性曲线初次记录的数据点，找到比刚好小于等于V_x的曲线点(V₁，I₁)和刚好比V_x大的曲线点(V₂，I₂)，然后对其进行线性插值运算：

Vx＝K*Ix+C

其中系数系数K和系数C通过曲线点(V₁，I₁)和曲线点(V₂，I₂)计算得到：

K＝(V2-V1)/(I2-I1)

C＝V2-K*I2

在实际校准过程中，需要对比标准装置的标准曲线和互感器综合特性测试仪曲线在某一曲线点上的差异时，只需要在校准装置上输入当前曲线比对点的电压或者电流，则校准装置会使用上述的线性插值算法，得到该点的曲线对应的电流或者电压标准数据值，因此校准装置实际上可以与被校准互感器测试仪的任意曲线点进行比对。

本发明实施例提供的互感器励磁特性试验校准方法，将互感器励磁特性试验的标准曲线数据分为2个部分。

第一部分的曲线数据，为线圈励磁特性曲线拐点前的数据。此段区间，励磁电流非常小，且励磁电流随励磁电压的变化较小，此时互感器铁芯磁通量未饱和，电流波形的畸变率比较低。在拐点之前，通过控制线圈的剩磁系数，可以使得线圈本身的特性曲线稳定，不因互感器伏安特性测试仪升压速度、电源容量等因素而产生变化。因此可以精确测量线圈的固有曲线数据，将其作为标准曲线数据，用于对互感器伏安特性测试仪的伏安特性测试数据进行误差校核。

第二部分的曲线数据，为线圈励磁特性曲线拐点后的数据。此段区间，励磁电流随着励磁电压的增加迅速增大，电压和电流的对应关系受到被校互感器伏安特性测试仪升压速率和电源容量等因素的影响。在此区间铁芯磁通量处于饱和阶段，电流的波形畸变非常严重，因此电源容量会导致电流幅值的变化，此时无法采用线圈的固定特性曲线作为标准数据来对被校互感器伏安特性测试仪进行误差校准。但相对于拐点前的曲线区间，拐点后的励磁电压和励磁电流的较大，因此可以采用标准装置和被校互感器伏安特性测试仪同步测量的方式来进行校准，通过对比标准装置实测拐点前曲线和拐点后曲线，来标定被校互感器伏安特性测试仪的励磁特性曲线测量结果。同时可对比互感器伏安特性测试仪校准装置励磁特性曲线拐点前的数据，可以同步验证校准装置实测数据的可信度。

如图5所示，本发明实施例提供了一种互感器伏安特性测试仪校准方法，包括如下步骤：

1)互感器伏安特性测试仪校准装置开机，并且进行自检，确保校准装置内部高压继电器切换正常并且电压电流测量功能正常；

2)连接互感器伏安特性测试仪和校准装置；

3)在互感器伏安特性测试仪校准装置的软件界面选择标准曲线，校准装置将对应的绕组线圈切换到校准装置的面板伏安特性试验端；

4)在互感器伏安特性测试仪校准应用软件的励磁特性试验界面设定试验参数，然后启动试验，测试仪开始升压；

5)校准装置在试验过程中不断监视实时电压和电流，并且确保试验电流有效值不会超过校准装置最大允许的电流，当电流超过该最大限制时校准装置启动保护切断绕组输出连接继电器，使得回路开路；

6)励磁特性试验达到结束条件后，测试仪给出实测的励磁特性曲线及数据，在该曲线上等步长选择数据点与标准曲线进行对比，通过标准曲线的电压查电流功能，可比对在同样的电压下，实测电流和标准电流的误差；

7)在拐点后选择曲线比对点，比较同样电压或者电流下，互感器综合测试仪实测数据和标准曲线对应数据的差别；

8)拐点前后的比对数据点记录完成后，计量校准过程结束。

本发明公开了一种互感器伏安特性测试仪校准装置及方法，解决了基于工频法、低频法和直流法等不同测试原理互感器伏安特性测试仪的励磁特性试验校准难题，解决了目前国内互感器伏安特性测试仪一体化校准装置缺失的问题。通过分析互感器励磁特性试验校准中存在的问题，将互感器励磁特性试验分为拐点前和拐点后两段分别校准的方式，来解决现有技术条件下互感器伏安特性测试仪校准过程中波动太大且无法准确读数的难题。在拐点前通过采用剩磁系数小于1％的不同线圈模拟不同拐点条件下的互感器励磁特性试验，由于剩磁系数被控制在接近于0的状况，因此试验过程中电压和电流的对应关系被唯一确定，不会因为升压速率及加时间的不同而造成励磁特性曲线存在差别；在拐点之后通过校准装置的高速电压电流采样装置实际测量拐点后的励磁特性曲线，使用实测的曲线与被校互感器伏安特性测试仪实测数据进行对比，得到拐点之后的励磁特性测试数据，从而可解决因为试验仪器输出电源容量问题而造成的试验曲线不一致而无法比较的问题。

本发明涉及的方法和装置，操作简单，精测准确度高且重复性好，适用于目前市面上各种不同测试原理的互感器伏安特性测试仪励磁特性试验计量校准。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：包括标准线圈和测量控制装置；

所述标准线圈由2个多抽头的线圈组成，每个线圈分别包含4组线圈绕组抽头，且2个线圈的铁芯均被切断，并在切断的缺口处通过环氧树脂片进行隔开，确保线圈的剩磁系数接近于0，线圈绕组抽头通过高压继电器进行切换，当选择曲线1-8中的其中1条进行校准时，其对应的线圈绕组抽头通过高压继电器将其绕组连接到装置面板的面板伏安特性试验端；

所述测量控制装置包括电压测量回路、电流测量回路、隔离运算放大器、AD转换器、DSP芯片、工控机，电压测量回路与面板伏安特性试验端并联，电流测量回路串联于面板伏安特性试验端的低压侧回路，电压测量回路和电流测量回路检测的电压信号和电流信号经过隔离运算放大器之后，均进入AD转换器进行模数转换，然后通过DSP芯片进行采集，所有采集的数据传输至工控机，由控机上的校准应用软件实时计算和处理。

2.如权利要求1所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：所述环氧树脂片的厚度为1mm-3mm。

3.如权利要求1所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：所述2个多抽头的线圈中的第一个线圈的二次抽头匝数为4000/2000/1000/400，线径为不低于0.5mm²，一次侧为穿心电缆，其中所述的4000匝数抽头对应的拐点电压约为5000V；第二个线圈的二次抽头匝数为1200/600/200/120，线径为不低于0.5mm²。

4.如权利要求1所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：所述电压测量回路采用1/1000等级的精密电阻并联在所述面板伏安特性试验端两侧，所述的精密电阻阻值不低于3.3mΩ，当输入达到2500V时，电阻本身对于励磁特性试验的电流影响小于0.8mA；所述电流测量回路通过1A/100mV和5A/100mV分流器进行测量，分流器信号进入差分放大器进行放大，然后进入隔离运算放大器输出，分流器为纯阻性器件，相当于线圈的内部直流电阻，分流器上的压降相当于励磁特性曲线的一部分计入标准的励磁特性曲线。

5.如权利要求1所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：所述校准应用软件通过计算比较励磁电压与励磁电流的增长率，将互感器励磁特性曲线分为拐点前与拐点后两部分，励磁电压值增加10％时使励磁电流均方根值增加值小于50％，则确定该阶段数据为励磁特性曲线拐点前的数据；当励磁电压值增加10％时使励磁电流均方根值增加值大于50％，则确定该阶段数据为励磁特性曲线拐点后的数据，并以此为基础来实现拐点前后分别校准。

6.如权利要求5所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：在拐点之前，通过控制线圈的剩磁系数，使得线圈本身的特性曲线稳定，不因互感器伏安特性测试仪升压速度或电源容量因素而产生变化，精确测量线圈的固有曲线数据，将其作为标准曲线数据，用于对互感器伏安特性测试仪的伏安特性测试数据进行误差校核；相对于拐点前的曲线区间，拐点后的励磁电压和励磁电流的较大，采用标准装置和被校互感器伏安特性测试仪同步测量的方式来进行校准，通过对比标准装置实测拐点前曲线和拐点后曲线，来标定被校互感器伏安特性测试仪的励磁特性曲线测量结果，同时对比互感器伏安特性测试仪校准装置励磁特性曲线拐点前的数据，同步验证校准装置实测数据的可信度。

7.如权利要求1所述的互感器伏安特性测试仪校准装置，其特征在于：所述校准应用软件将实测的电压值V与时间进行积分，以获得当前线圈内的实时磁通量Q_t，其具体的计算公式为：

其中I为同步采集的电流值，R为线圈的内部的直流电阻值，磁通量Q_t对时间和电压电流值同步保存；

在试验启动后，校验装置不断的采集并同步计算Q_t值，对于测试电压为低频电压或者直流脉冲信号，在每个周期范围内计算Q_t数据的最大值Q_max和最小值Q_min，按照电磁感应定律计算得到线圈电动势

其中f为频率，单位为Hz，在此基础上采用矢量和的方式结合线圈内阻压降，计算得到此时线圈的工频端电压V_b，计算公式为：

其中I是电流矢量，R是线圈内阻，取频率f为工频时，线圈端电压V_b作为当前励磁特性测试点的工频电压数据，同时校准应用软件采用均方根方式计算一个周期内的电流有效值，作为励磁特性曲线点的工频电流值。

8.一种互感器伏安特性测试仪校准方法，其特征在于采用权利要求1-7中任一项所述装置进行，所述方法包括如下步骤：

1)互感器伏安特性测试仪校准装置开机，并且进行自检，确保校准装置内部高压继电器切换正常并且电压电流测量功能正常；

2)连接互感器伏安特性测试仪和校准装置；

3)在互感器伏安特性测试仪校准装置的校准应用软件界面选择标准曲线，校准装置将对应的绕组线圈切换到校准装置的面板伏安特性试验端；

4)在校准应用软件的励磁特性试验界面设定试验参数，然后启动试验，测试仪开始升压；

5)校准装置在试验过程中不断监视实时电压和电流，并且确保试验电流有效值不会超过校准装置最大允许的电流，当电流超过该最大限制时校准装置启动保护切断绕组输出连接继电器，使得回路开路；

6)励磁特性试验达到结束条件后，测试仪给出实测的励磁特性曲线及数据，在该曲线上等步长选择数据点与标准曲线进行对比，通过标准曲线的电压查电流功能，比对在同样的电压下实测电流和标准电流的误差；

7)在拐点后选择曲线比对点，比较同样电压或者电流下，互感器综合测试仪实测数据和标准曲线对应数据的差别；

8)拐点前后的比对数据点记录完成后，计量校准过程结束。

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