CN103295753A

CN103295753A - 大跨度高精度复合变比电流互感器及制造方法

Info

Publication number: CN103295753A
Application number: CN2013102043064A
Authority: CN
Inventors: 贾维波; 贾金书; 贾磊
Original assignee: SHANDONG HAOTE ELECTRICAL CO Ltd
Current assignee: SHANDONG HAOTE ELECTRICAL CO Ltd
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: CN103295753B

Abstract

一种大跨度高精度复合变比电流互感器及制造方法，属于电力电流互感器领域。壳体内部设置若干铁芯；每个铁芯设置的二次绕组分别设置连接二次侧接线端；每个铁芯设置的一次绕组导线为同一根导线，在壳体外部设置两个一次侧接线端连接一次绕组的导线；根据负载需求大小设置连接不同的二次侧接线端，改变输出变比，所接入的某一铁芯的一次绕组和二次绕组的匝数比最小值为1：1，匝数比最大值为1：1000。当互感器需要改变变比时，一次导线无需外部串并联连接，节省了一次母线串并联连接的材料，减小一次导线外部接线的工作量；同时还解决二次带抽头的多变比电流互感器，由于现有导磁材料性能导致电流比跨度无法做到很大及跨度大时精度低的问题。

Description

大跨度高精度复合变比电流互感器及制造方法

技术领域

本发明涉及一种大跨度高精度复合变比电流互感器及制造方法，属于电力计量电流互感器领域。

背景技术

现有的电磁式电流互感器可分为单电流比和多电流比。一、二次绕组匝数固定，只能有一种匝数比的电流互感器称作单电流比互感器，单电流比互感器在变压器增容后需要新的更大电流比的互感器。

多变比电流互感器可以通过调整一次绕组或者二次绕组的方式来改变变比。例如，二次匝数不变一次绕组为多匝的多电流比的电磁式电流互感器，这种通过一次导线串并联连接改变电流比的方式，这种电流互感器在需要改变电流比时，就需要不同形状的连接线，甚至改变母线的形状，这无形中就加大了工作量，消耗了人力物力；

另外，一次匝数固定，二次绕组匝数有抽头的多变比电磁式电流互感器在改变变比时，需要改变二次接线端子的接线，无需改变一次导线，就可以改变电流比。如中国专利201020606776.5，包括一次绕组和与之对应绕制的二次绕组，其特征在于：所述的二次绕组上设置多个接线端子。实际操作时操作简单、方便、快捷，在用电单位的用电需求发生变化时，不需要额外的改变电流互感器就能方便的得到需要的电流，节省生产成本，提高工作效率。

但是由于现有导磁材料性能的限制这种多变比电流互感器无法做到5倍以上更大跨度多电流比。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种变比大，精度高，结构简单，制作成本低，使用方便的大跨度高精度复合变比电磁式电流互感器，以及绕制简单实用，出错少的该大跨度高精度复合变比电流互感器的制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大跨度高精度复合变比电流互感器，包括壳体，壳体内设置一次绕组、二次绕组和铁芯，其特性在于：壳体内部设置若干铁芯；每个铁芯设置相同或不同匝数的二次绕组，二次绕组分别设置连接二次侧接线端；每个铁芯设置相同或不同匝数的一次绕组，每个铁芯的一次绕组导线为同一根导线，在壳体外部设置两个一次侧接线端连接一次绕组的导线；根据负载需求大小设置连接不同的二次侧接线端，改变输出变比，所接入的某一铁芯的一次绕组和二次绕组的匝数比最小值为1：1，匝数比最大值为1：1000。

在电流互感器壳体内部设置多个相同或不同匝数的二次绕组，穿过各个二次绕组所用铁芯的一次绕组的一次导线拥有相同或者不同的匝数，多个一次绕组的一次导线为同一根导线。这样在接入负载时，可以选择接入二次侧接线端，由于可以接入工作状态的铁芯不同，铁芯上的一次绕组和二次绕组的匝数比也不同，因此可以形成在一只互感器上实现多种不同的变比，形成复合变比电流互感器。

当互感器需要改变变比时，一次导线无需外部串并联连接，节省了一次母线串并联连接的材料，减小一次导线外部接线的工作量；同时还解决二次带抽头的多变比电流互感器，由于现有导磁材料性能导致电流比跨度无法做到很大及跨度大时精度低的问题。

其中优选方案是：

所述的铁芯设置2-6个。根据壳体大小和负载需要设置，负载变化较大较复杂的场所所用的互感器铁芯较多。

实现多变比的选择，可以有以下三种方式：1、所述的每个相邻铁芯设置相同匝数的一次绕组和匝数不同的二次绕组。2、所述的每个相邻铁芯设置不同匝数的一次绕组和匝数相同的二次绕组。3、所述的每个相邻铁芯设置不同匝数的一次绕组和匝数不同的二次绕组。

所述的相邻铁芯的二次绕组匝数呈等比数列。便于实现变比的倍数调整。适用于负载变化剧烈，控制精度要求较高的场合。

所述的铁芯的二次绕组设置2-5个抽头。通过调节某一铁芯的二次绕组抽头的位置，实现二次绕组接入匝数的调整。带抽头的二次绕组也形成一个多变比电流互感器，加之一次导线的匝数变化，就可形成变比跨度更大、精度更高的多电流比电流互感器，以实现不同的变比要求。

所述的相邻铁芯的一次绕组绕线方向不同。可以实现不同电流方向的控制使用。

一种制造上述大跨度高精度复合变比电流互感器的方法，其特征在于：其步骤为：（1）在互感器壳体设置中固定设置多个铁芯；（2）使用同一根一次导线，在第一个铁芯上绕制一定匝数的一次绕组；（3）在第二个铁芯绕制某一匝数的一次绕组，以此类推，直到所有的铁芯都绕上一次导线，设置一次侧接线端；（4）分别绕制不同铁芯的二次绕组，并且分别设置二次侧接线端；（5）浇灌密封成型。

与现有技术相比，本发明大跨度高精度复合变比电流互感器所具有的有益效果是：根据需要进行整体优化设计后，可以实现：1、当电流互感器需要改变变比时，一次导线无需外部串并联连接，操作方便；2、节省了一次母线串并联连接的材料，节约了制造成本；3、减少了一次导线外部接线的工作量，节约了人工；4、实现了大跨度多变比；5、解决了二次带抽头的多变比电流互感器，由于现有导磁材料性能问题导致电流比跨度无法做到很大的问题。

本发明的制造上述大跨度高精度复合变比电流互感器的方法，可以实现加工，生产简单方便，调试精确。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

其中，1、壳体2、5、铁芯3、一次绕组4、二次绕组6、抽头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例1：

如图1所示，壳体1内设置一次绕组3、二次绕组4和铁芯2。壳体1内部设置若干铁芯2；每个铁芯2设置相同或不同匝数的二次绕组4，二次绕组4分别设置连接二次侧接线端；每个铁芯2设置相同或不同匝数的一次绕组3，每个铁芯2的一次绕组导线为同一根导线，在壳体1外部设置两个一次侧接线端连接一次绕组的导线，简称一次导线；根据负载需求大小设置连接不同的二次侧接线端，改变输出变比，所接入的某一铁芯的一次绕组和二次绕组的匝数比最小值为1：1，匝数比最大值为1：1000。

在电流互感器壳体内部设置多个相同或不同匝数的二次绕组，穿过各个二次绕组所用铁芯的一次绕组的一次导线拥有相同或者不同的匝数，多个一次绕组的一次导线为同一根导线。这样在接入负载时，可以选择二次侧接线端，由于可以接入工作状态的铁芯不同，可以形成在一只互感器上实现多种不同的变比，形成复合变比电流互感器。

根据壳体1大小和负载需要设置铁芯数量为2-6个，负载变化较大较复杂的场所所用的互感器铁芯较多。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上，铁芯1的二次绕组4设置2-5个抽头6。通过调节某一铁芯的二次绕组抽头6的位置，实现二次绕组接入匝数的调整。带抽头的二次绕组也形成一个多变比电流互感器，加之一次导线的匝数变化，就可形成变比跨度更大、精度更高的多电流比电流互感器，以实现不同的变比要求。

实施例3：

在以上实施例的基础上，为了实现多变比大跨度的效果，可以对相邻铁芯1和铁芯5上的绕组匝数进行设置。

实现多变比的选择，可以有四种匝数比设置方式：

第一种：每个相邻铁芯1、5设置相同匝数的一次绕组3和相同匝数的二次绕组4。这种设置方式的效果是相当于在壳体1内集成了多台相同变比的电流互感器，彼此之间可以备用，节约了成本，并且维修更换不需要整体拆除，只需要调整二次侧接线端皆可，提高维修效率，提高电能检测效率。

实施例4：

第二种：每个相邻铁芯1、5设置相同匝数的一次绕组3和匝数不同的二次绕组4。这种设置方式的效果是绕制一侧绕组时，匝数相同，可以提高制作效率。在绕制二次绕组时，可以方便的确定匝数以便于确定变比，提高生产效率。

实施例5：

第三种：每个相邻铁芯1、5设置不同匝数的一次绕组3和匝数相同的二次绕组4。在生产环节，其进步意义与实施例4相同。在使用环节，可以适应变化的一次母线电流，防止因为一次电流/电压变化而烧毁互感器。

实施例6：

第四种：每个相邻铁芯1、5设置不同匝数的一次绕组3和匝数不同的二次绕组4。可以根据用户需求设置各种常用的变比，实现大跨度变化，并且降低空载损耗。

实施例7：

在实施例4、6的基础上，相邻铁芯的二次绕组4匝数呈等比数列。便于实现变比的倍数调整。适用于负载变化剧烈的场合。

实施例8：

在以上实施例的基础上，相邻铁芯的一次绕组绕线方向不同。可以实现不同电流方向的控制使用。

实施例9：

一种制造上述大跨度高精度复合变比电流互感器的方法，其步骤为：（1）在互感器壳体设置中固定设置多个铁芯；（2）使用同一根一次导线，在第一个铁芯上绕制一定匝数的一次绕组；（3）在第二个铁芯绕制某一匝数的一次绕组，以此类推，直到所有的铁芯都绕上一次导线，设置一次侧接线端；（4）分别绕制不同铁芯的二次绕组，并且分别设置二次侧接线端；（5）浇灌密封成型。

实验证明：

根据上述方法，绕制了三台样机（浇灌密封），在常温下试验，每台样机内设置两个铁芯。第一个铁芯的二次绕组200-1000AN，一次绕制2匝，其变比为100-500/5A（0.2S级）。第二个铁芯的二次绕组1000AN，一次绕制1匝，变比1000/5A（0.2S级）。此时，样机的变比最大倍率为10倍（100A-1000A）。电流互感器多个绕组时，其他绕组不使用时需要短接，在使用第二个铁芯的二次绕组时，第一个铁芯的二次绕组不使用，需要短接（500/5A），因此第一个铁芯的二次绕组的导线截面为第二个铁芯的二次绕组导线截面的两倍，这样使用第二个铁芯的二次绕组时不会导致第一个二次绕组因电流过大烧毁，保证其运行的稳定性。

实验步骤：三台串联，一次分别加100A（100/5A）、200A（500/5A）、300A（500/5A）、400A（500/5A）、500A（500/5A）、600A（1000/5A）、800A（1000/5A）、1000A（1000/5A），以上电流大小都在互感器额定一次电流的20%-100%之间，符合GB1208-2006中对误差要求的范围。互感器通过以上电流，分别运行15天，无故障。

Claims

1.一种大跨度高精度复合变比电流互感器，包括壳体，壳体内设置一次绕组、二次绕组和铁芯，其特性在于：壳体内部设置若干铁芯；

每个铁芯设置相同或不同匝数的二次绕组，二次绕组分别设置连接二次侧接线端；

每个铁芯设置相同或不同匝数的一次绕组，每个铁芯的一次绕组导线为同一根导线，在壳体外部设置两个一次侧接线端连接一次绕组的导线；

根据负载需求大小设置连接不同的二次侧接线端，改变输出变比，所接入的某一铁芯的一次绕组和二次绕组的匝数比最小值为1：1，匝数比最大值为1：1000。

2.根据权利要求1所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的铁芯设置2-6个。

3.根据权利要求1所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的每个相邻铁芯设置相同匝数的一次绕组和匝数不同的二次绕组。

4.根据权利要求1所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的每个相邻铁芯设置不同匝数的一次绕组和匝数相同的二次绕组。

5.根据权利要求1所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的每个相邻铁芯设置不同匝数的一次绕组和匝数不同的二次绕组。

6.根据权利要求1、3或5所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的相邻铁芯的二次绕组匝数呈等比数列。

7.根据权利要求1、3或5所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的铁芯的二次绕组设置2-5个抽头。

8.根据权利要求1、3、4或5所述的大跨度高精度复合变比电流互感器，其特征在于：所述的相邻铁芯的一次绕组绕线方向不同。

9.一种制造权利要求1所述的大跨度高精度复合变比电流互感器的方法，其特征在于：其步骤为：（1）在互感器壳体设置中固定设置多个铁芯；（2）使用同一根一次导线，在第一个铁芯上绕制一定匝数的一次绕组；（3）在第二个铁芯绕制某一匝数的一次绕组，以此类推，直到所有的铁芯都绕上一次导线，设置一次侧接线端；（4）分别绕制不同铁芯的二次绕组，并且分别设置二次侧接线端；（5）浇灌密封成型。