CN204129206U - 一种新型电能表在线校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电能表在线校准装置，包括电能表，在线校准主机、电压测试线、负荷、电流测试线及电流钳，所述电能表与负荷串接后连接在电源两端，所述在线校准主机的电压测试端口通过电压测试线连接在电源两端，在线校准主机的电流测试端口通过电流测试线与电流钳连接，电流钳卡在被校准电能表所在的电流回路上，而且，所述电流钳采用具有引入误差补偿系数α的开口式电流互感器。本实用新型对电能表在线校准的钳形电流互感器进行误差补偿，有效减小了由电流钳引入的电能表在线校准装置测量误差。

Description

一种新型电能表在线校准装置

技术领域

本实用新型属于电磁测量技术领域，尤其是一种新型电能表在线校准装置。

背景技术

随着智能电能表在线校验技术的进步和发展，对钳式电流互感器(一种开口式电流互感器)的准确性也提出了更高的要求。研究开口式电流互感器的解析模型，对提高钳式电流互感器的测量准确性具有重要参考价值。

开口式电流互感器已成功应用于电力系统继电保护装置，但并未在测量用电流互感器中被广泛应用。这是因为，空气隙的变化，会较明显地改变磁路阻抗，使得电流互感器的准确性也随之改变，造成测量误差。因此，在实际电网中，测量用电流互感器与保护用电流互感器是两种独立的设备，彼此不能兼容。显然，这样的设计增加了电流互感器的体积和功能冗余，造成了较大的浪费。

为解决这个问题，20世纪70年代，前苏联提出了开口式电流互感器的设计，并将其应用在电力系统的保护中。所谓开口式的电流互感器，即在铁心磁路中存在空气隙的电流传感器，其基本原理是在磁路中串入一个空气隙的磁阻，从而有效降低由一次侧电流的直流分量在铁心中产生的磁通量。由于空气磁导率远小于铁心磁导率，故即使空气隙很小，也能产生足够大的磁阻，以保证电流互感器铁心的BH工作点处于线性区内。

研究开口式电流互感器的解析模型，可从基本的电磁能量转换定律得到开口式电流互感器的实际电流比、一次电流和二次电流的相位差与实际参数(如铁心磁导率、空气隙尺寸、二次负载等)的函数关系，进而建立起用于测量的开口式电流互感器的补偿模型，为最终实现开口式电流互感器测量和保护功能的兼容打下坚实的基础。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提出一种新型电能表在线校准装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型电能表在线校准装置，包括电能表，在线校准主机、电压测试线、负荷、电流测试线及电流钳，所述电能表与负荷串接后连接在电源两端，所述在线校准主机的电压测试端口通过电压测试线连接在电源两端，在线校准主机的电流测试端口通过电流测试线与电流钳连接，电流钳卡在被校准电能表所在的电流回路上。

而且，所述电流钳采用具有引入误差补偿系数α的开口式电流互感器。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型对电能表在线校准的钳形电流互感器进行误差补偿，有效减小了由电流钳引入的电能表在线校准装置测量误差。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种新型电能表在线校准装置，该装置包括电能表，在线校准主机、电压测试线、负荷、电流测试线及电流钳，所述电能表与负荷串接后连接在电源两端，所述在线校准主机的电压测试端口通过电压测试线连接在电源两端，在线校准主机的电流测试端口通过电流测试线与电流钳连接，电流钳卡在被校准电能表所在的电流回路上。

在本实用新型的具体实施中，所述电流钳采用具有引入误差补偿系数α，

其中， $\mathrm{\α}=\frac{N}{\sqrt{{\left[(\frac{l}{\mathrm{\μ}}+\frac{\mathrm{\δ}}{{\mathrm{\μ}}_0})\frac{R}{\mathrm{\ωNS}}\right]}^2+{[N+(\frac{l}{\mathrm{\μ}}+\frac{\mathrm{\δ}}{{\mathrm{\μ}}_0})\frac{L}{\mathrm{NS}}]}^2}}$

μ，μ₀，δ，N，R，l，S，L，分别为电流钳铁心磁导率，真空磁导率，电流钳铁心开口间隙，二次与一次匝数比，电流钳二次回路电阻分量，电流钳铁心磁轭平均长度，电流钳线圈平均截面积，电流钳二次回路电感分量，的开口式电流互感器。

工作原理如下：

将该校准装置的电压测试线接入运行中的被校准电能表所在电压回路(通常为380、220V、100V或57.7V交流电压回路)，将校准装置的电流钳卡在被校准电能表所在的电流回路。校准装置将同时记录回路中用电负荷实际消耗的电能量(P₀)，以及同一时间段内被校准电能表所测量得到的用电量(P)，将这两个电量进行对比计算，得出被校准电能表的相对误差值γ₀，其中

γ₀＝(P-P₀)/P₀

同时，由于电流钳采用开口式电流互感器原理采集电流值，因此在得出的相对误差值中应对由电流钳引入的测量误差进行补偿，即引入误差补偿系数α,由此可以得出被校准的电能表相对误差为

γ＝α×γ₀

其中， $\mathrm{\α}=\frac{N}{\sqrt{{\left[(\frac{l}{\mathrm{\μ}}+\frac{\mathrm{\δ}}{{\mathrm{\μ}}_0})\frac{R}{\mathrm{\ωNS}}\right]}^2+{[N+(\frac{l}{\mathrm{\μ}}+\frac{\mathrm{\δ}}{{\mathrm{\μ}}_0})\frac{L}{\mathrm{NS}}]}^2}}$

μ，μ₀，δ，N，R，l，S，L，分别为电流钳铁心磁导率，真空磁导率，电流钳铁心开口间隙，二次与一次匝数比，电流钳二次回路电阻分量，电流钳铁心磁轭平均长度，电流钳线圈平均截面积，电流钳二次回路电感分量。

Claims (2)

1.一种新型电能表在线校准装置，其特征在于包括电能表，在线校准主机、电压测试线、负荷、电流测试线及电流钳，所述电能表与负荷串接后连接在电源两端，所述在线校准主机的电压测试端口通过电压测试线连接在电源两端，在线校准主机的电流测试端口通过电流测试线与电流钳连接，电流钳卡在被校准电能表所在的电流回路上。

2.根据权利要求1所述的新型电能表在线校准装置，其特征在于：所述电流钳采用具有引入误差补偿系数α的开口式电流互感器。