一體化電壓電流標準互感器的製作方法
2023-10-11 02:27:34
本發明涉及高壓電能表誤差校準設備，尤其涉及一種一體化電壓電流標準互感器。
背景技術：
高壓電能表主要由電壓互感器、電流互感器和電能表組成，是一種測量高壓電力線路傳輸的有功電能和無功電能的測量表計，該表計具有直接與高壓線路連接的高壓輸入端子。高壓電能表具有測量精度高、安全性好和能耗低的特點，常用於10kv和35kv的高壓電力線路中，其準確性和穩定性直接關係著發電、供電和用電三方的經濟利益。因此，需要定期校準使用中的高壓電能表，尤其是高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器。
由於安規條件和技術水平的限制，無法在線路正常工作的狀態下對高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器進行在線誤差校準，而是在線路斷電的情況下分別對電壓互感器和電流互感器進行誤差校準。但是，這種校準方式忽略了電壓互感器和電流互感器在實際運行時的相互影響，通過這種校準方式得出的高壓電能表的誤差不能真實反映高壓電能表在實際工作狀態下產生的誤差，無法保證計量的公平公正。
因此，如何能夠在模擬高壓電能表正常工作的狀態下，同時校準高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
本發明提供了一種一體化電壓電流標準互感器，以解決現有技術無法在線路正常工作的狀態下同時對高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器進行誤差校準的問題。
本發明提供了一種一體化電壓電流標準互感器，包括：筒體，以及設置於所述筒體內的標準電壓互感器線包、補償線包和標準電流互感器線包，其中，
所述標準電壓互感器線包包括r型鐵芯、第一一次繞組和第一二次繞組，所述第一二次繞組繞置在所述r型鐵芯上，所述第一一次繞組呈分級塔式結構繞置在所述第一二次繞組上，所述第一二次繞組設置有多個抽頭；
所述補償線包包括補償鐵芯、第二一次繞組和第二二次繞組，所述第二二次繞組繞置在所述補償鐵芯上，所述第二一次繞組繞置在所述第二二次繞組上，所述第二一次繞組的首端和尾端與所述標準電壓互感器線包穿心一匝的線圈並聯，所述第二二次繞組與所述第一二次繞組串聯；
所述標準電流互感器線包包括鐵芯、第三一次繞組和第三二次繞組，所述第三二次繞組繞置在所述鐵芯上，所述第三一次繞組繞置在所述第三二次繞組上，所述第三一次繞組和所述第三二次繞組設置有多個抽頭；
所述第一一次繞組的高壓端a與所述第三一次繞組的接頭l1相連接。
根據本發明的一個實施例，所述標準電壓互感器線包還包括屏蔽繞組，所述屏蔽繞組繞置在所述第一一次繞組上。
根據本發明的一個實施例，所述標準電壓互感器線包還包括屏蔽罩，所述屏蔽罩設置於所述屏蔽繞組上。
根據本發明的一個實施例，所述鐵芯設置為圓環形坡莫合金。
根據本發明的一個實施例，所述標準電流互感器線包採用環氧樹脂澆築。
根據本發明的一個實施例，所述筒體內設置有絕緣支撐板，兩塊所述絕緣支撐板豎直設置，且相互平行，所述標準電壓互感器線包和標準電流互感器線包固定設置於兩塊所述絕緣支撐板之間；
所述標準電壓互感器線包設置於兩塊所述絕緣支撐板的底部，所述標準電流互感器線包設置於兩塊所述絕緣支撐板的頂部，所述補償線包設置於所述筒體的底部。
根據本發明的一個實施例，所述標準電流互感器線包的底面與所述標準電壓互感器線包的頂面在豎直方向上的距離不小於45cm。
根據本發明的一個實施例，所述筒體內還設置有絕緣支撐杆，所述絕緣支撐杆的兩端固定設置於兩塊所述絕緣支撐板上，所述標準電流互感器線包的底部固定設置於所述絕緣支撐杆的中部。
根據本發明的一個實施例，所述筒體的頂面設置有多個高壓尼龍接線柱，所述第三一次繞組的抽頭與多個所述高壓尼龍接線柱逐一連接。
根據本發明的一個實施例，所述筒體側壁的底部設置有多個純銅接線柱，所述第一二次繞組的抽頭和所述第三二次繞組的抽頭與多個所述純銅接線柱逐一連接。
本發明提供的一種一體化電壓電流標準互感器可以包括以下有益效果：
1、本發明將標準電壓互感器線包和標準電流互感器線包設置在同一個筒體中，減少設備數量，便於搬運。
2、將標準電壓互感器線包的一次繞組和標準電流互感器線包的一次繞組連接起來，使用時能夠同時校準高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器，將電壓互感器和電流互感器在實際運行時的相互影響考慮在內，使計量過程公平公正。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例提供的一種一體化電壓電流標準互感器的結構示意圖；
圖2是本發明實施例提供的補償線包的結構示意圖；
圖3是本發明實施例提供的筒體的結構示意圖；
圖4是本發明實施例提供的一種一體化電壓電流標準互感器的原理圖；
圖5是本發明實施例提供的校準原理圖。
圖1至圖5中，符號表示：
1-標準電壓互感器線包，2-補償線包，3-標準電流互感器線包，4-筒體，101-r型鐵芯，102-第一二次繞組，103-第一一次繞組，104-屏蔽繞組，105-屏蔽罩，106-穿心一匝線圈，201-補償鐵芯，202-第二二次繞組，203-第二一次繞組，301-鐵芯，302-第三二次繞組，303-第三一次繞組，401-絕緣支撐板，402-絕緣支撐杆，403-高壓尼龍接線柱，404-純銅接線柱。
具體實施方式
參見圖1，為本發明實施例提供的一種一體化電壓電流標準互感器的結構示意圖，包括：筒體4，以及設置於所述筒體4內的標準電壓互感器線包1、補償線包2和標準電流互感器線包3。
標準電壓互感器線包1包括r型鐵芯101、第一一次繞組103和第一二次繞組102，第一二次繞組102繞置在r型鐵芯101上，r型鐵芯101採用矽鋼片卷制而成，第一一次繞組103繞置在第一二次繞組102上，且呈分級塔式結構繞制，以滿足不同的電壓互感器變比，相應地，第一二次繞組102設置有多個抽頭。
標準電壓互感器線包1還包括屏蔽繞組104，屏蔽繞組104繞置在第一一次繞組103上，屏蔽繞組104設置為銅箔，用於均衡標準電壓互感器線包1周圍的電場。此外，在屏蔽繞組104上還設置有屏蔽罩105，屏蔽罩105由矽鋼片製成，可大大減少大電流產生的磁場對標準電壓互感器線包1產生的幹擾，減小測量誤差。
參見圖2，為本發明實施例提供的補償線包的結構示意圖，補償線包2包括補償鐵芯201、第二一次繞組203和第二二次繞組202，第二二次繞組202繞置在補償鐵芯201上，第二一次繞組203也呈分級塔式結構繞置在第二二次繞組202上，參見圖4，第二一次繞組203的首端和尾端與標準電壓互感器線包1穿心一匝的線圈106並聯，第二二次繞組202與第一二次繞組102串聯。
標準電流互感器線包3包括鐵芯301、第三一次繞組303和第三二次繞組302，第三二次繞組302繞置在鐵芯301上，第三一次繞組303繞置在第三二次繞組302上，第三一次繞組303和第三二次繞組302設置有多個抽頭，以滿足不同的電流互感器變比，其中，優選鐵芯301為圓環形坡莫合金，可靈活設計阻抗比，具有很高的磁通量。此外，為了保證絕緣性能，標準電流互感器線包3採用環氧樹脂澆築。
筒體4內設置有兩塊絕緣支撐板401，兩塊絕緣支撐板401豎直設置，且相互平行，標準電壓互感器線包1和標準電流互感器線包3固定設置於兩塊絕緣支撐板401之間，標準電壓互感器線包1設置於兩塊絕緣支撐板401的底部，標準電流互感器線包3設置於兩塊絕緣支撐板401的頂部，補償線包2設置於筒體4的底部，固定於筒體4內部的底面上。
為了防止標準電壓互感器線包1和標準電流互感器線包3中的大電流產生的磁場相互幹擾，在兩塊絕緣支撐板401之間設置標準電壓互感器線包1和標準電流互感器線包3時，標準電流互感器線包3的底面與標準電壓互感器線包1的頂面在豎直方向上的距離應不小於45cm。
此外，為了進一步固定標準電流互感器線包3，在筒體4內還設置有絕緣支撐杆402，絕緣支撐杆402的兩端固定設置於兩塊絕緣支撐板401上，標準電流互感器線包3的底部固定設置於絕緣支撐杆402的中部。
參見圖3，為本發明實施例提供的筒體的結構示意圖，在筒體4的頂面設置多個高壓尼龍接線柱403，高壓尼龍接線柱403的數量與第三一次繞組303抽頭的數量相同，第三一次繞組303的抽頭與多個高壓尼龍接線柱403逐一連接。在筒體4側壁的底部還設置有多個純銅接線柱404，多個純銅接線柱404中包括用於接地的接線柱、用於連接第一二次繞組102抽頭的接線柱和用於連接第三二次繞組302抽頭的接線柱，第一二次繞組102的抽頭和第三二次繞組302的抽頭與多個純銅接線柱404逐一連接。
參見圖4，為本發明實施例提供的一種一體化電壓電流標準互感器的原理圖，第一一次繞組103設置有抽頭a和x，第一二次繞組102設置有抽頭a1、a2和x，第三一次繞組303設置有抽頭l1、l2、l3、l4和l5，第三二次繞組302設置有抽頭k1、k2、k3、k4、k5和k6。第一一次繞組的高壓端a與第三一次繞組的接頭l1相連接,將標準電壓互感器線包1和標準電流互感器線包2連接起來，抽頭l1、l2、l3、l4和l5分別與筒體4頂面設置的5個高壓尼龍接線柱403連接，抽頭a1、a2、x、x、k1、k2、k3、k4、k5和k6分別與10個純銅接線柱404連接，其中，x為0v接頭，x為接地接頭。
參見圖5，為本發明實施例提供的校準原理圖，實際測量時，升壓電源分別與被試電壓互感器的一次繞組接頭a′和標準電壓互感器線包的第一一次繞組接頭a連接，標準電壓互感器線包的第一一次繞組接頭a還與標準電流互感器線包的第三一次繞組接頭l1連接，標準電流互感器線包的第三一次繞組接頭l2與被試電流互感器的一次繞組l2′連接，標準電壓互感器線包的第一二次繞組接頭a與第一誤差測量裝置連接，標準電流互感器線包的第三二次繞組接頭k2與被試電流互感器的二次繞組接頭k1′連接，被試電流互感器的二次繞組接頭k2′還與第二誤差測量裝置連接。以此方式連接，即可在線路正常工作的條件下，同時校準高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器。
綜上所述，本發明提供一種一體化電壓電流標準互感器將標準電壓互感器線包和標準電流互感器線包設置在同一個筒體中，減少設備數量，便於搬運；將標準電壓互感器線包的一次繞組和標準電流互感器線包的一次繞組連接起來，使用時能夠同時校準高壓電能表中的電壓互感器和電流互感器，將電壓互感器和電流互感器在實際運行時的相互影響考慮在內，使計量過程公平公正。
需要說明的是，在本文中，諸如「第一」和「第二」等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述的本發明實施方式並不構成對本發明保護範圍的限定。