CN107192974A - 一体化电压电流标准互感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化电压电流标准互感器，包括筒体，以及设置于筒体内的标准电压互感器线包、补偿线包和标准电流互感器线包，标准电压互感器线包包括R型铁芯、第一一次绕组和第一二次绕组；补偿线包包括补偿铁芯、第二一次绕组和第二二次绕组；标准电流互感器线包包括铁芯、第三一次绕组和第三二次绕组；第一一次绕组的高压端与第三一次绕组的接头相连接。本发明将标准电压互感器线包的一次绕组和标准电流互感器线包的一次绕组连接起来，使用时能够同时校准高压电能表中的电压互感器和电流互感器，将电压互感器和电流互感器在实际运行时的相互影响考虑在内，使计量公平公正。

Description

一体化电压电流标准互感器
技术领域
本发明涉及高压电能表误差校准设备，尤其涉及一种一体化电压电流标准互感器。
背景技术
高压电能表主要由电压互感器、电流互感器和电能表组成，是一种测量高压电力线路传输的有功电能和无功电能的测量表计，该表计具有直接与高压线路连接的高压输入端子。高压电能表具有测量精度高、安全性好和能耗低的特点，常用于10kV和35kV的高压电力线路中，其准确性和稳定性直接关系着发电、供电和用电三方的经济利益。因此，需要定期校准使用中的高压电能表，尤其是高压电能表中的电压互感器和电流互感器。
由于安规条件和技术水平的限制，无法在线路正常工作的状态下对高压电能表中的电压互感器和电流互感器进行在线误差校准，而是在线路断电的情况下分别对电压互感器和电流互感器进行误差校准。但是，这种校准方式忽略了电压互感器和电流互感器在实际运行时的相互影响，通过这种校准方式得出的高压电能表的误差不能真实反映高压电能表在实际工作状态下产生的误差，无法保证计量的公平公正。
因此，如何能够在模拟高压电能表正常工作的状态下，同时校准高压电能表中的电压互感器和电流互感器是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种一体化电压电流标准互感器，以解决现有技术无法在线路正常工作的状态下同时对高压电能表中的电压互感器和电流互感器进行误差校准的问题。
本发明提供了一种一体化电压电流标准互感器，包括：筒体，以及设置于所述筒体内的标准电压互感器线包、补偿线包和标准电流互感器线包，其中，
所述标准电压互感器线包包括R型铁芯、第一一次绕组和第一二次绕组，所述第一二次绕组绕置在所述R型铁芯上，所述第一一次绕组呈分级塔式结构绕置在所述第一二次绕组上，所述第一二次绕组设置有多个抽头；
所述补偿线包包括补偿铁芯、第二一次绕组和第二二次绕组，所述第二二次绕组绕置在所述补偿铁芯上，所述第二一次绕组绕置在所述第二二次绕组上，所述第二一次绕组的首端和尾端与所述标准电压互感器线包穿心一匝的线圈并联，所述第二二次绕组与所述第一二次绕组串联；
所述标准电流互感器线包包括铁芯、第三一次绕组和第三二次绕组，所述第三二次绕组绕置在所述铁芯上，所述第三一次绕组绕置在所述第三二次绕组上，所述第三一次绕组和所述第三二次绕组设置有多个抽头；
所述第一一次绕组的高压端A与所述第三一次绕组的接头L1相连接。
根据本发明的一个实施例，所述标准电压互感器线包还包括屏蔽绕组，所述屏蔽绕组绕置在所述第一一次绕组上。
根据本发明的一个实施例，所述标准电压互感器线包还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩设置于所述屏蔽绕组上。
根据本发明的一个实施例，所述铁芯设置为圆环形坡莫合金。
根据本发明的一个实施例，所述标准电流互感器线包采用环氧树脂浇筑。
根据本发明的一个实施例，所述筒体内设置有绝缘支撑板，两块所述绝缘支撑板竖直设置，且相互平行，所述标准电压互感器线包和标准电流互感器线包固定设置于两块所述绝缘支撑板之间；
所述标准电压互感器线包设置于两块所述绝缘支撑板的底部，所述标准电流互感器线包设置于两块所述绝缘支撑板的顶部，所述补偿线包设置于所述筒体的底部。
根据本发明的一个实施例，所述标准电流互感器线包的底面与所述标准电压互感器线包的顶面在竖直方向上的距离不小于45cm。
根据本发明的一个实施例，所述筒体内还设置有绝缘支撑杆，所述绝缘支撑杆的两端固定设置于两块所述绝缘支撑板上，所述标准电流互感器线包的底部固定设置于所述绝缘支撑杆的中部。
根据本发明的一个实施例，所述筒体的顶面设置有多个高压尼龙接线柱，所述第三一次绕组的抽头与多个所述高压尼龙接线柱逐一连接。
根据本发明的一个实施例，所述筒体侧壁的底部设置有多个纯铜接线柱，所述第一二次绕组的抽头和所述第三二次绕组的抽头与多个所述纯铜接线柱逐一连接。
本发明提供的一种一体化电压电流标准互感器可以包括以下有益效果：
1、本发明将标准电压互感器线包和标准电流互感器线包设置在同一个筒体中，减少设备数量，便于搬运。
2、将标准电压互感器线包的一次绕组和标准电流互感器线包的一次绕组连接起来，使用时能够同时校准高压电能表中的电压互感器和电流互感器，将电压互感器和电流互感器在实际运行时的相互影响考虑在内，使计量过程公平公正。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种一体化电压电流标准互感器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的补偿线包的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的筒体的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种一体化电压电流标准互感器的原理图；
图5是本发明实施例提供的校准原理图。
图1至图5中，符号表示：
1-标准电压互感器线包，2-补偿线包，3-标准电流互感器线包，4-筒体，101-R型铁芯，102-第一二次绕组，103-第一一次绕组，104-屏蔽绕组，105-屏蔽罩，106-穿心一匝线圈，201-补偿铁芯，202-第二二次绕组，203-第二一次绕组，301-铁芯，302-第三二次绕组，303-第三一次绕组，401-绝缘支撑板，402-绝缘支撑杆，403-高压尼龙接线柱，404-纯铜接线柱。
具体实施方式
参见图1，为本发明实施例提供的一种一体化电压电流标准互感器的结构示意图，包括：筒体4，以及设置于所述筒体4内的标准电压互感器线包1、补偿线包2和标准电流互感器线包3。
标准电压互感器线包1包括R型铁芯101、第一一次绕组103和第一二次绕组102，第一二次绕组102绕置在R型铁芯101上，R型铁芯101采用硅钢片卷制而成，第一一次绕组103绕置在第一二次绕组102上，且呈分级塔式结构绕制，以满足不同的电压互感器变比，相应地，第一二次绕组102设置有多个抽头。
标准电压互感器线包1还包括屏蔽绕组104，屏蔽绕组104绕置在第一一次绕组103上，屏蔽绕组104设置为铜箔，用于均衡标准电压互感器线包1周围的电场。此外，在屏蔽绕组104上还设置有屏蔽罩105，屏蔽罩105由硅钢片制成，可大大减少大电流产生的磁场对标准电压互感器线包1产生的干扰，减小测量误差。
参见图2，为本发明实施例提供的补偿线包的结构示意图，补偿线包2包括补偿铁芯201、第二一次绕组203和第二二次绕组202，第二二次绕组202绕置在补偿铁芯201上，第二一次绕组203也呈分级塔式结构绕置在第二二次绕组202上，参见图4，第二一次绕组203的首端和尾端与标准电压互感器线包1穿心一匝的线圈106并联，第二二次绕组202与第一二次绕组102串联。
标准电流互感器线包3包括铁芯301、第三一次绕组303和第三二次绕组302，第三二次绕组302绕置在铁芯301上，第三一次绕组303绕置在第三二次绕组302上，第三一次绕组303和第三二次绕组302设置有多个抽头，以满足不同的电流互感器变比，其中，优选铁芯301为圆环形坡莫合金，可灵活设计阻抗比，具有很高的磁通量。此外，为了保证绝缘性能，标准电流互感器线包3采用环氧树脂浇筑。
筒体4内设置有两块绝缘支撑板401，两块绝缘支撑板401竖直设置，且相互平行，标准电压互感器线包1和标准电流互感器线包3固定设置于两块绝缘支撑板401之间，标准电压互感器线包1设置于两块绝缘支撑板401的底部，标准电流互感器线包3设置于两块绝缘支撑板401的顶部，补偿线包2设置于筒体4的底部，固定于筒体4内部的底面上。
为了防止标准电压互感器线包1和标准电流互感器线包3中的大电流产生的磁场相互干扰，在两块绝缘支撑板401之间设置标准电压互感器线包1和标准电流互感器线包3时，标准电流互感器线包3的底面与标准电压互感器线包1的顶面在竖直方向上的距离应不小于45cm。
此外，为了进一步固定标准电流互感器线包3，在筒体4内还设置有绝缘支撑杆402，绝缘支撑杆402的两端固定设置于两块绝缘支撑板401上，标准电流互感器线包3的底部固定设置于绝缘支撑杆402的中部。
参见图3，为本发明实施例提供的筒体的结构示意图，在筒体4的顶面设置多个高压尼龙接线柱403，高压尼龙接线柱403的数量与第三一次绕组303抽头的数量相同，第三一次绕组303的抽头与多个高压尼龙接线柱403逐一连接。在筒体4侧壁的底部还设置有多个纯铜接线柱404，多个纯铜接线柱404中包括用于接地的接线柱、用于连接第一二次绕组102抽头的接线柱和用于连接第三二次绕组302抽头的接线柱，第一二次绕组102的抽头和第三二次绕组302的抽头与多个纯铜接线柱404逐一连接。
参见图4，为本发明实施例提供的一种一体化电压电流标准互感器的原理图，第一一次绕组103设置有抽头A和X，第一二次绕组102设置有抽头a1、a2和x，第三一次绕组303设置有抽头L1、L2、L3、L4和L5，第三二次绕组302设置有抽头K1、K2、K3、K4、K5和K6。第一一次绕组的高压端A与第三一次绕组的接头L1相连接,将标准电压互感器线包1和标准电流互感器线包2连接起来，抽头L1、L2、L3、L4和L5分别与筒体4顶面设置的5个高压尼龙接线柱403连接，抽头a1、a2、x、X、K1、K2、K3、K4、K5和K6分别与10个纯铜接线柱404连接，其中，x为0V接头，X为接地接头。
参见图5，为本发明实施例提供的校准原理图，实际测量时，升压电源分别与被试电压互感器的一次绕组接头A′和标准电压互感器线包的第一一次绕组接头A连接，标准电压互感器线包的第一一次绕组接头A还与标准电流互感器线包的第三一次绕组接头L1连接，标准电流互感器线包的第三一次绕组接头L2与被试电流互感器的一次绕组L2′连接，标准电压互感器线包的第一二次绕组接头a与第一误差测量装置连接，标准电流互感器线包的第三二次绕组接头K2与被试电流互感器的二次绕组接头K1′连接，被试电流互感器的二次绕组接头K2′还与第二误差测量装置连接。以此方式连接，即可在线路正常工作的条件下，同时校准高压电能表中的电压互感器和电流互感器。
综上所述，本发明提供一种一体化电压电流标准互感器将标准电压互感器线包和标准电流互感器线包设置在同一个筒体中，减少设备数量，便于搬运；将标准电压互感器线包的一次绕组和标准电流互感器线包的一次绕组连接起来，使用时能够同时校准高压电能表中的电压互感器和电流互感器，将电压互感器和电流互感器在实际运行时的相互影响考虑在内，使计量过程公平公正。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种一体化电压电流标准互感器，其特征在于，包括：筒体(4)，以及设置于所述筒体(4)内的标准电压互感器线包(1)、补偿线包(2)和标准电流互感器线包(3)，其中，
所述标准电压互感器线包(1)包括R型铁芯(101)、第一一次绕组(103)和第一二次绕组(102)，所述第一二次绕组(102)绕置在所述R型铁芯(101)上，所述第一一次绕组(103)呈分级塔式结构绕置在所述第一二次绕组(102)上，所述第一二次绕组(102)设置有多个抽头；
所述补偿线包(2)包括补偿铁芯(201)、第二一次绕组(203)和第二二次绕组(202)，所述第二二次绕组(202)绕置在所述补偿铁芯(201)上，所述第二一次绕组(203)绕置在所述第二二次绕组(202)上，所述第二一次绕组(203)的首端和尾端与所述标准电压互感器线包(1)穿心一匝的线圈(106)并联，所述第二二次绕组(202)与所述第一二次绕组(102)串联；
所述标准电流互感器线包(3)包括铁芯(301)、第三一次绕组(303)和第三二次绕组(302)，所述第三二次绕组(302)绕置在所述铁芯(301)上，所述第三一次绕组(303)绕置在所述第三二次绕组(302)上，所述第三一次绕组(303)和所述第三二次绕组(302)设置有多个抽头；
所述第一一次绕组(103)的高压端A与所述第三一次绕组(303)的接头L1相连接。
2.根据权利要求1所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述标准电压互感器线包(1)还包括屏蔽绕组(104)，所述屏蔽绕组(104)绕置在所述第一一次绕组上(103)。
3.根据权利要求2所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述标准电压互感器线包(1)还包括屏蔽罩(105)，所述屏蔽罩(105)设置于所述屏蔽绕组(104)上。
4.根据权利要求1所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述铁芯(301)设置为圆环形坡莫合金。
5.根据权利要求4所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述标准电流互感器线包(3)采用环氧树脂浇筑。
6.根据权利要求1所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述筒体(4)内设置有绝缘支撑板(401)，两块所述绝缘支撑板(401)竖直设置，且相互平行，所述标准电压互感器线包(1)和标准电流互感器线包(3)固定设置于两块所述绝缘支撑板(401)之间；
所述标准电压互感器线包(1)设置于两块所述绝缘支撑板(401)的底部，所述标准电流互感器线包(3)设置于两块所述绝缘支撑板(401)的顶部，所述补偿线包(2)设置于所述筒体(4)的底部。
7.根据权利要求6所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述标准电流互感器线包(3)的底面与所述标准电压互感器线包(1)的顶面在竖直方向上的距离不小于45cm。
8.根据权利要求7所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述筒体(4)内还设置有绝缘支撑杆(402)，所述绝缘支撑杆(402)的两端固定设置于两块所述绝缘支撑板(401)上，所述标准电流互感器线包(3)的底部固定设置于所述绝缘支撑杆(402)的中部。
9.根据权利要求1所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述筒体(4)的顶面设置有多个高压尼龙接线柱(403)，所述第三一次绕组(303)的抽头与多个所述高压尼龙接线柱(403)逐一连接。
10.根据权利要求9所述的一体化电压电流标准互感器，其特征在于，所述筒体(4)侧壁的底部设置有多个纯铜接线柱(404)，所述第一二次绕组(102)的抽头和所述第三二次绕组(302)的抽头与多个所述纯铜接线柱(404)逐一连接。
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