CN108845284A - 一种三相组合式标准互感器 - Google Patents
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Abstract
一种三相组合式标准互感器，包括升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器，升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器采用三相共箱GIS结构集成，用于减小三相组合式标准互感器的体积；还包括屏蔽装置，升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器分别设置于不同的所述屏蔽装置中，用于限制电流部分和电压部分之间的电磁场强耦合。本发明三相共箱GIS结构，采用了特殊的绝缘设计和电磁场屏蔽技术，使得体积减少50％以上，三相法下准确度优于0.05级，减小组合互感器的复杂程度，集成度更高，更方便用于实验室或现场检定工作，减小接线错误率，提高工作效率，同时满足较高的技术指标，可用作0.05级标准互感器使用。
Description
技术领域
本发明涉及互感器技术领域，具体地，涉及一种三相组合式标准互感器。
背景技术
三相组合互感器是配电网中的重要计量装置，大量用于专变用户的贸易结算，其性能的稳定性和可靠性关乎着贸易结算的公平公正和线损的精益化水平，因此三相组合互感器在使用前必须经过检定合格才能投入运行。目前互感器的检定规程都是基于单相法，但是组合互感器实际工作在三相电磁场耦合环境中，单相法不能反映其实际运行状态，因此国家即将颁布的三相组合互感器的检定规程(已经报批)，要求组合互感器需要在三相法下进行检定，即三相同时升压升流，并在此条件下进行检定。
三相检定系统一般由三相调压器、三相升流器、三相升压器、三相标准电流互感器、三相标准电压互感器、三相负荷箱、三相校验仪以及它们之间的连接线组成。系统组成设备多、占地面积大、接线复杂，十分不利于检定工作开展。为了实现小型化的目标，可以将功能类似的一次设备集成化，其中包括三相升流器、三相升压器、三相标准电流互感器、三相标准电压互感器。然而集成化后存在以下问题：
1、电流部分和电压部分之间的空间更小，电压和电压之间、电压和电流之间的电磁场存在强耦合关系，对标准互感器的影响较为突出，直接导致其计量性能的劣化。
2、标准电流互感器运行在高电压条件下，由于一次二次绕组之间存在着分布电容，使得高电压泄漏电流通过分布电容叠加到二次绕组，导致其计量性能的劣化。
3、三相高电压产生三相电场，电场分布复杂，产品体积和绝缘裕度之间的矛盾难以有效解决，制约了产品进一步小型化和集成化。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种三相组合式标准互感器，该方案采用三相共箱GIS结构，集成了三相升流器、三相升压器、三相标准电压互感器和三相标准电流互感器，采用了特殊的绝缘设计和电磁场屏蔽技术，使得体积减少了50％以上，三相法下其准确度优于0.05级，能够在三相法下对组合互感器开展检定工作，其三相法下计量误差相比于单相法计量误差，其误差变化量为其误差限值的1/5。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种三相组合式标准互感器，包括升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器，所述升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器采用三相共箱GIS结构集成；
还包括屏蔽装置，所述升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器分别设置于不同的所述屏蔽装置中，用于限制电流部分和电压部分之间的电磁场耦合；
所述屏蔽装置具体分为升流器屏蔽筒、升压器屏蔽筒、标准电压互感器屏蔽筒和标准电流互感器屏蔽筒；所述升流器屏蔽筒用于屏蔽所述升流器，所述升压器屏蔽筒用于屏蔽所述升压器，所述标准电压互感器屏蔽筒用于屏蔽所述标准电压互感器，所述标准电流互感器屏蔽筒用于屏蔽所述标准电流互感器。
进一步的，还包括第一平衡绕组，所述第一平衡绕组加装在所述标准电流互感器(2)的二次回路上、且与所述标准电流互感器(2)的一次回路绕组对称的位置，用于消除所述标准电流互感器相间磁场和一次回路的干扰。
进一步的，还包括第二平衡绕组，所述第二平衡绕组加装在所述标准电压互感器(4)的二次回路上、且与所述标准电压互感器(4)的一次回路绕组对称的位置，用于消除所述标准电压互感器相间电场和一次回路的干扰。
进一步的，还包括屏蔽板，所述屏蔽板设置于所述标准电压互感器和标准电流互感器之间，用于限制电场对所述标准电流互感器和磁场对所述标准电压互感器的影响。
进一步的，所述屏蔽板为铝制屏蔽板。
进一步的，所述屏蔽装置为铝制屏蔽装置。
进一步的，所述升流器设置为圆筒型结构，且所述升流器的圆筒型结构与所述升流器屏蔽筒适配，所述升流器的圆筒型结构有第一内壁、第二内壁、第一外壁和第二外壁，所述升流器的一次线从所述第一内壁贯穿到所述第一外壁，所述升流器的二次线从所述第二内壁贯穿到所述第二外壁，用于完全隔离所述升流器的一次线和二次线的物理空间。
进一步的，所述标准电流互感器也设置为筒型结构，且所述标准电流互感器的筒型结构与所述标准电流互感器屏蔽筒适配，所述标准电流互感器的筒型结构有第三内壁、第四内壁、第三外壁和第四外壁，所述标准电流互感器的一次线从所述第三内壁贯穿到所述第三外壁，所述标准电流互感器的二次线从所述第四内壁贯穿到所述第四外壁，用于完全隔离所述标准电流互感器的一次线和二次线。
进一步的，所述三相组合式标准互感器分为电流箱和电压箱，且所述电流箱与所述电压箱之间由所述屏蔽板隔离，所述电流箱内部水平设置有铁芯，所述升流器设置于所述铁芯的左侧，所述标准电流互感器设置于所述铁芯的右侧；所述升压器设置于电压箱的右侧，所述标准电压互感器设置于所述电压箱的左侧。
进一步的，还包括绝缘材料层，所述绝缘材料层设置于所述升流器、升压器、标准电压互感器和标准电流互感器的表面。
进一步的，所述绝缘材料层由六氟化硫加聚酯菱格薄膜复合绝缘材料制成。
综上，本发明的有益效果是：
专利提出了一种三相组合式标准互感器，它采用三相共箱GIS结构，集成了三相升流器、三相升压器、三相标准电压互感器和三相标准电流互感器，采用了特殊的绝缘设计和电磁场屏蔽技术，使得体积减少了50％以上，三相法下其准确度优于0.05级。且其三相法下计量误差相比于单相法计量误差，其误差变化量为其误差限值的1/5。本发明将大大减小组合互感器检定装置的复杂程度，集成度更高，更加方便用于实验室或者现场检定工作，减小接线错误率，提高工作效率，同时满足较高的技术指标，可用作0.05级标准互感器使用。
附图说明
图1是本发明结构原理示意图。
图2是本发明升流器结构的正视图。
图3是本发明升流器结构的侧视图。
图4是本发明标准电流互感器结构的正视图。
图5是本发明标准电流互感器结构的侧视图。
图中各附图标记依次表示为：升流器1、标准电压互感器4、升压器3、标准电流互感器2、屏蔽板5、电流箱6、铁芯61、电压箱7、第一内壁11、第二内壁12、第一外壁13、第二外壁14、第三内壁21、第四内壁22、第三外壁23、第四外壁24。
具体实施方式
为了解决现有技术中电流部分和电压部分之间的空间更小，电压和电压之间、电压和电流之间的电磁场存在强耦合关系，对标准互感器的影响较为突出；标准电流互感器运行在高电压条件下，由于一次二次绕组之间存在着分布电容，使得高电压泄漏电流通过分布电容叠加到二次绕组，导致其计量性能的劣化；三相高电压产生三相电场，电场分布复杂，产品体积和绝缘裕度之间的矛盾难以有效解决的问题。本发明中采用三相共箱GIS结构，集成了三相升流器、三相升压器、三相标准电压互感器和三相标准电流互感器，采用了特殊的绝缘设计和电磁场屏蔽技术。下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此，图中的只是本发明应用的一个示例，对本发明的原理没有本质性的约束。
实施例：
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种三相组合式标准互感器，包括升流器1、升压器3、标准电压互感器4和标准电流互感器2，所述升流器1、升压器3、标准电压互感器4和标准电流互感器2采用三相共箱GIS结构集成；
还包括屏蔽装置，所述升流器1、升压器3、标准电压互感器4和标准电流互感器2分别设置于不同的所述屏蔽装置中，用于限制电流部分和电压部分之间的电磁场耦合；
所述屏蔽装置具体分为升流器屏蔽筒、升压器屏蔽筒、标准电压互感器屏蔽筒和标准电流互感器屏蔽筒；所述升流器屏蔽筒用于屏蔽所述升流器，所述升压器屏蔽筒用于屏蔽所述升压器，所述标准电压互感器屏蔽筒用于屏蔽所述标准电压互感器，所述标准电流互感器屏蔽筒用于屏蔽所述标准电流互感器。
本实施例中，还包括第一平衡绕组，所述第一平衡绕组加装在所述标准电流互感器(2)的二次回路上、且与所述标准电流互感器(2)的一次回路绕组对称的位置，用于消除所述标准电流互感器2相间磁场和一次回路的干扰。
本实施例中，还包括第二平衡绕组，所述第二平衡绕组加装在所述标准电压互感器(4)的二次回路上、且与所述标准电压互感器(4)的一次回路绕组对称的位置，用于消除所述标准电压互感器4相间电场和一次回路的干扰。
本实施例中，还包括屏蔽板5，所述屏蔽板5设置于所述标准电压互感器4和标准电流互感器2之间，用于限制电场对所述标准电流互感器2和磁场对所述标准电压互感器4的影响。
本实施例中，所述屏蔽板5为铝制屏蔽板5。
本实施例中，所述屏蔽装置为铝制屏蔽装置。
本实施例中，所述升流器1设置为圆筒型结构，且所述升流器1的圆筒型结构与所述升流器屏蔽筒适配，所述升流器1的圆筒型结构有第一内壁11、第二内壁12、第一外壁13和第二外壁14，所述升流器1的一次线从所述第一内壁11贯穿到所述第一外壁13，所述升流器1的二次线从所述第二内壁12贯穿到所述第二外壁14，用于完全隔离所述升流器1的一次线和二次线的物理空间。
本实施例中，所述标准电流互感器2也设置为筒型结构，且所述标准电流互感器2的筒型结构与所述标准电流互感器屏蔽筒适配，所述标准电流互感器2的筒型结构有第三内壁21、第四内壁22、第三外壁23和第四外壁24，所述标准电流互感器2的一次线从所述第三内壁21贯穿到所述第三外壁23，所述标准电流互感器2的二次线从所述第四内壁22贯穿到所述第四外壁24，用于完全隔离所述标准电流互感器2的一次线和二次线。
本实施例中，所述三相组合式标准互感器分为电流箱6和电压箱7，且所述电流箱6与所述电压箱7之间由所述屏蔽板5隔离，所述电流箱6内部水平设置有铁芯61，所述升流器1设置于所述铁芯61的左侧，所述标准电流互感器2设置于所述铁芯61的右侧；所述升压器3设置于电压箱7的右侧，所述标准电压互感器4设置于所述电压箱7的左侧。
本实施例中，还包括绝缘材料层，所述绝缘材料层设置于所述升流器1、升压器3、标准电压互感器4和标准电流互感器2的表面。
本实施例中，所述绝缘材料层由六氟化硫加聚酯菱格薄膜复合绝缘材料制成。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种三相组合式标准互感器，包括升流器(1)、升压器(3)、标准电压互感器(4)和标准电流互感器(2)，其特征在于，所述升流器(1)、升压器(3)、标准电压互感器(4)和标准电流互感器(2)采用三相共箱GIS结构集成；
还包括屏蔽装置，所述升流器(1)、升压器(3)、标准电压互感器(4)和标准电流互感器(2)分别设置于不同的所述屏蔽装置中，用于限制电流部分和电压部分之间的电磁场耦合。
2.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，还包括第一平衡绕组，所述第一平衡绕组加装在所述标准电流互感器(2)的二次回路上、且与所述标准电流互感器(2)的一次回路绕组对称的位置，用于消除所述标准电流互感器(2)相间磁场和一次回路的干扰。
3.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，还包括第二平衡绕组，所述第二平衡绕组加装在所述标准电压互感器(4)的二次回路上、且与所述标准电压互感器(4)的一次回路绕组对称的位置，用于消除所述标准电压互感器(4)相间电场和一次回路的干扰。
4.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，还包括屏蔽板(5)，所述屏蔽板(5)设置于所述标准电压互感器(4)和标准电流互感器(2)之间，用于限制电场对所述标准电流互感器(2)和磁场对所述标准电压互感器(4)的影响。
5.根据权利要求4所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，所述屏蔽板(5)为铝制屏蔽板(5)。
6.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，所述屏蔽装置为铝制屏蔽装置。
7.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，所述升流器(1)设置为圆筒型结构，所述升流器(1)的圆筒型结构有第一内壁(11)、第二内壁(12)、第一外壁(13)和第二外壁(14)，所述升流器(1)的一次线从所述第一内壁(11)贯穿到所述第一外壁(13)，所述升流器(1)的二次线从所述第二内壁(12)贯穿到所述第二外壁(14)，用于完全隔离所述升流器(1)的一次线和二次线的物理空间。
8.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，所述标准电流互感器(2)也设置为筒型结构，所述标准电流互感器(2)的筒型结构有第三内壁(21)、第四内壁(22)、第三外壁(23)和第四外壁(24)，所述标准电流互感器(2)的一次线从所述第三内壁(21)贯穿到所述第三外壁(23)，所述标准电流互感器(2)的二次线从所述第四内壁(22)贯穿到所述第四外壁(24)，用于完全隔离所述标准电流互感器(2)的一次线和二次线。
9.根据权利要求1所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，还包括绝缘材料层，所述绝缘材料层设置于所述升流器(1)、升压器(3)、标准电压互感器(4)和标准电流互感器(2)的表面。
10.根据权利要求9所述的一种三相组合式标准互感器，其特征在于，所述绝缘材料层由六氟化硫加聚酯菱格薄膜复合绝缘材料制成。
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