CN111739715A - 一种复合变比自适应智能电流互感器装置 - Google Patents

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聂晓龙
牛志强
申庆斌
李育灵
王晓东
王红斌
武雁
杨林涛
王斌
史志鹏
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Abstract

本发明公开了一种复合变比自适应智能电流互感器装置，包括铁芯、内置硬件电路单元、电源互感器一次绕组、计量电流互感器一次绕组、电源互感器二次绕组和计量电流互感器二次绕组；所述铁芯包括电源铁芯和计量铁芯；所述电源互感器一次绕组为穿心一匝，所述电源互感器二次绕组均匀的绕在电源铁芯上；所述计量互感器一次绕组为穿心一匝，计量互感器二次绕组均匀的绕制在计量铁芯上；所述电源互感器一次绕组和计量电流互感器一次绕组串联；所述电源互感器二次绕组和计量电流互感器二次绕组连接内置硬件电路单元。本发明计量范围宽，计量精度高，减少了电能漏计问题，提高了计量的准确性，保障了电能交易的公正。

Description

一种复合变比自适应智能电流互感器装置
技术领域
本发明公开了一种复合变比自适应智能电流互感器装置，属于互感器计量领域。
背景技术
电力系统中不同时段的用电负荷种类不同，大小也不同，每天的用电负荷变化大，同一地区的不同季节高压线路上的负荷也有很大差异，目前用于电力系统中的计量用电流互感器的选择主要依据对居民及工业用电量的经验判断，通过考虑居民用电量的年增长率和工业用户负荷最大电流对电流互感器变比进行选择，而由于在高峰期线路负荷将可能达到额定负荷的300%，低估时段线路负荷在额定值的30%以下，根据相关检定规程，计量用互感器须在额定负载的30%~120%区间内运行，才能有效保障互感器计量的准确性；而现有技术中的多变比电流互感器在实际进行变比转换的时候需要进行停电后切换变比和人工重新接线，工作量大，耗时长，因此需要有能有效解决低负荷或超负荷时计量不准，同时可以进行变比自动选择无需进行停电和重新接线的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合变比自适应智能电流互感器装置，以解决现有技术中存在的电流互感器在低负荷和超负荷时计量不准确的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种复合变比自适应智能电流互感器装置，包括铁芯、内置硬件电路单元、电源互感器一次绕组、计量电流互感器一次绕组、电源互感器二次绕组和计量电流互感器二次绕组；所述铁芯包括电源铁芯和计量铁芯；所述电源互感器一次绕组为穿心一匝，所述电源互感器二次绕组绕制在电源铁芯上；所述计量互感器一次绕组为穿心一匝，所述计量互感器二次绕组绕制在计量铁芯上；所述电源互感器一次绕组和计量电流互感器一次绕组串联；；所述电源互感器二次绕组和计量电流互感器二次绕组连接内置硬件电路单元。
进一步的，所述内置硬件电路单元包括自动采样模块、信号转换模块、中央数据处理控制模块、倍率切换模块、通讯存储模块和保护用电路模块；所述自动采集模块的一端与电网端一次侧相连，另一端与信号转换模块相连；所述信号转换模块的另一端与中央数据处理控制模块相连；所述中央数据处理控制模块分别与通讯存储模块、述保护用电路模块和倍率切换模块互联；所述保护用电路模块与计量互感器二次绕组的高电位端相连；所述倍率切换模块与计量互感器二次绕组的抽头相连。
进一步的，所述计量电流互感器二次绕组设置有多个抽头；所述多个抽头包括2000A/5A抽头和400A/5A抽头。
进一步的，所述倍率切换模块包括变比为5A/1A的电流互感器单元，用于在电流在400A以下时进行倍率切换。
进一步的，所述装置还包括电流互感器壳体；所述铁芯和内置硬件电路单元置于电流互感器壳体的内腔内；所述内置硬件电路单元与铁芯之间设置有一层环氧树脂绝缘板；所述内腔内充满绝缘物质。
进一步的，所述绝缘物质包括SF6绝缘气体。
进一步的，所述电流互感器壳体上设置有接线端子和通讯接口。
进一步的，所述电源铁芯为非晶纳米合金材质；所述计量铁芯为普通电流互感器铁芯。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过电源铁芯、计量铁芯和内置硬件电路单元的设置，扩大了电流互感器装置的计量范围，变比可以根据负荷情况自适应快速切换，提高了计量精度，减少了电能漏计问题，提高了计量的准确性，同时变比的自适应调节，减少了停电和接线等一系列的人工操作问题，提高了工作效率，人员的安全性大大提高，保障了电能交易的公正。
附图说明
图1复合变比自适应电流互感器装置结构图；
图2复合变比自适应电流互感器装置俯视图；
图3复合变比自适应电流互感器内置硬件示意图。
附图标记：1-底座，2-支架，3-通讯端口，4-电流互感器壳体，5-内腔，6-接线端子，7-内置硬件单元，8-环氧树脂绝缘板。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图3所示，一种复合变比自适应智能电流互感器装置，包括电流互感器壳体4以及置于电流互感器壳体4内的铁芯、绕组、内置硬件电路单元以及绝缘物质；绕组均匀的绕制在相应的铁芯上，铁芯固定在电流互感器壳体4的内腔5内，内腔5与铁芯之间充满SF6绝缘气体，内置硬件单元7通过四角卡扣固定在电流互感器壳体4内下端部，内置硬件单元7与铁芯中间设置有一层环氧树脂绝缘板8；铁芯包括电源铁芯和计量铁芯，为双铁芯结构，电源铁芯T1为非晶纳米合金材质，取能效率高；计量铁芯T2为普通电流互感器铁芯；可实现自适应选择变比来对线路的电流进行测量。
绕组包括电源互感器一次绕组L1L2、电源互感器二次绕组S1S2，和计量电流互感器一次绕组L3L4、计量电流互感器二次绕组S3S4；电源互感器一次绕组L1L2为穿心一匝；计量电流互感器一次绕组L3L4为穿心一匝，电源互感器一次绕组L1L2和计量电流互感器一次绕组L3L4串联组成单匝穿心式，电源互感器二次绕组S1S2以及计量电流互感器二次绕组S3S4均均匀的绕制在相应的铁芯上；可实现的一次电流测量范围是80-2400A；计量电流互感器二次绕组S3S4设置有多个抽头；多个抽头包括2000A/5A抽头和400A/5A抽头；
内置硬件单元7包括自动采样模块、信号转换模块、中央数据处理控制模块、倍率切换模块、通讯存储模块和保护用电路模块；
自动采集模块的一端与电网端一次侧相连，另一端与信号转换模块相连，；信号转换模块另一端与中央数据处理控制模块相连；中央数据处理控制模块分别与通讯存储模块、述保护用电路模块和倍率切换模块互联；保护用电路模块与计量用互感器二次绕组的高电位端相连；倍率切换模块与计量互感器二次绕组的400/5抽头相连；计量互感器二次绕组的2000A/5A抽头与保护用电路模块并联；400/5抽头或2000A/5A抽头通过继电器连接负载。
自动采样模块用于在线采集配网电路中一次电流大小的信号；信号转换模块用于将电流信号转化为电压信号为中央数据处理控制模块提供电源；中央数据处理控制模块通过串口与上位机进行通讯；中央数据处理控制模块用于读取和控制继电器的吸合；倍率切换模块包括变比为5A/1A的电流互感器单元，用于在电流在400A以下时进行倍率切换，变比切换时间小于200ms；通讯存储单元具有大规模非易失性特点，用于记录继电器的动作状态并可将切换的状态及时刻通过串口发送到远端主机，做为计量损失计算的参考依据。
如图1、图2所示，电流互感器壳体4为整体塑料浇注而成，质量轻；电流互感器壳体4的外部包含底座1、支架2、接线端子6和通讯接口3；接线端子6包含P1、P2两个接线端子，安装在壳体上端面；通讯接口3安装在壳体左侧端面与底座相连部位；支架2位于底座1上面，起支撑连接作用。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的优选实例，本领域的技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其他各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，包括铁芯、内置硬件电路单元、电源互感器一次绕组、计量电流互感器一次绕组、电源互感器二次绕组和计量电流互感器二次绕组；所述铁芯包括电源铁芯和计量铁芯；所述电源互感器一次绕组为穿心一匝，所述电源互感器二次绕组绕制在电源铁芯上；所述计量互感器一次绕组为穿心一匝，所述计量互感器二次绕组绕制在计量铁芯上；所述电源互感器一次绕组和计量电流互感器一次绕组串联；所述电源互感器二次绕组和计量电流互感器二次绕组连接内置硬件电路单元。
2.根据权利要求1所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述内置硬件电路单元包括自动采样模块、信号转换模块、中央数据处理控制模块、倍率切换模块、通讯存储模块和保护用电路模块；所述自动采集模块的一端与电网端一次侧相连，另一端与信号转换模块相连；所述信号转换模块的另一端与中央数据处理控制模块相连；所述中央数据处理控制模块分别与通讯存储模块、述保护用电路模块和倍率切换模块互联；所述保护用电路模块与计量互感器二次绕组的高电位端相连；所述倍率切换模块与计量互感器二次绕组的抽头相连。
3.根据权利要求2所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述计量电流互感器二次绕组设置有多个抽头；所述多个抽头包括2000A/5A抽头和400A/5A抽头。
4.根据权利要求1所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述倍率切换模块包括变比为5A/1A的电流互感器单元，用于在电流在400A以下时进行倍率切换。
5.根据权利要求1所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述装置还包括电流互感器壳体；所述铁芯和内置硬件电路单元置于电流互感器壳体的内腔内；所述内置硬件电路单元与铁芯之间设置有一层环氧树脂绝缘板；所述内腔内充满绝缘物质。
6.根据权利要求5所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述绝缘物质包括SF6绝缘气体。
7.根据权利要求5所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述电流互感器壳体上设置有接线端子和通讯接口。
8.根据权利要求1所述的一种复合变比自适应智能电流互感器装置，其特征在于，所述电源铁芯为非晶纳米合金材质；所述计量铁芯为普通电流互感器铁芯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114441827A (zh) * 2021-12-22 2022-05-06 新疆升晟股份有限公司 一种电炉变压器低压端电流测量方法

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