電壓互感器二次負載線壓降補償器的製作方法

2023-06-05 14:28:01

專利名稱：電壓互感器二次負載線壓降補償器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統電能計量用電壓互感器二次負載線壓降補償器。
電力系統中，6KV及以上電壓等級的電力線路，須通過電壓互感器將高電壓變換為標準的100V電壓接入電能表，才能進行電能計量。電壓互感器二次除接有電能表外，還接有電壓表、功率表及繼電保護等電路元件，負載較重；同時，較高輸入電壓的電壓互感器安裝在戶外，測量表計等安裝在室內，其間導線長達幾十米甚至幾百米。較重的負載和較長的導線，必然導致電壓互感器二次出口電壓與室內儀表接線端子上電壓的差異，造成計量和測量誤差。尤其是電能表的計量誤差，其直接後果是計量電度少於實際供電電度，給電力部門造成重大經濟損失。儘管此一問題由來已久，但直至近年，隨著電力部門管理水平的不斷提高，體制改革後技術經濟責任制的層層落實，才在人門的心目中形成共識，解決這一問題隨之提上議事日程。目前個別部門採取一些措施試圖解決這一問題，尚未取得理想結果，且成本昂貴，難為用戶認可。
本實用新型的目的就是為解決這一問題而推出一種技術合理、補償精度滿足計量要求且價格低廉的電壓互感器二次負載線壓降補償器。
本實用新型對電壓互感器(以下將電壓互感器簡稱PT)二次負載線引起的電壓幅值降低(稱比差)和相位角偏移(稱角差)進行精確補償。其中比差最大補償量可達PT二次額定電壓100V的4.95％，即4.95V；補償細度為100V的0.05％，即0.05V。角差補償細度可達2分電角度。綜合補償效果完全滿足國家《電能計量裝置檢驗規程》中關於重要一類計量儀表，其PT二次負載線壓降不得超過0.25％的要求。
以下結合附圖，對本實用新型的功能和原理作進一步的說明。
附

圖1是電氣原理圖。圖中8是A、B、C三相輸入端子，自上而下分別為A、B、C相，該端子接PT二次的100V輸出電壓。1是A、B相補償變壓器，抽頭1.0和1.10間額定電壓為100V，接至元件8的A、B相端子，A、B相補償電路獲得工作電源。在補償變壓器1的30個抽頭中，1.0至1.10(共11個抽頭)用作角差補償；1.11至1.20和1.21至1.30(共20個抽頭，其中1.10和1.11為公用抽頭)用作比差補償。1.11至1.20間電壓為4.5V，各相鄰抽頭電壓為0.5V；1.21至1.30間電壓為0.45V，各相鄰抽頭電壓為0.05V。1.11至1.20間的4.5V加上1.21至1.30間的0.45V，即為本補償器對比差的最大可能補償量。變壓器1的一次和二次繞組上各有一個「.」符號，是變壓器的同名端標記。15是三相輸出端子，自上而下分別為a、b、c相，連線去向如圖1所示。3和14是兩隻單刀多擲開關，用於比差補償幅度和細度的選擇。當開關3動刀片擲向1.11、開關14動刀片擲向1.21時，輸入端子8的A端與輸出端子15的a端直接相連，補償幅度為零；開關3和14的動刀片分別擲向其它不同位置時，可使A、B相得到最大幅度為4.95V和細度為0.05V的適當比差補償。
角差補償的基本原理是，用電容器對PT二次必然屬於電感性的負載進行補償，使PT二次的負載功率因數等於1或接近於1。此時，PT二次的負載電流在導線上只有電壓幅值變化，不再產生相位角偏移，即實現了角差補償。圖1中5是A、B相角差補償電容器，6是熔斷器，4是單刀多擲開關。開關4的動刀片接至變壓器1的1.0抽頭時，電容器5兩端電壓為零。動刀片從1.0抽頭開始沿逆時針方向滑過變壓器1的1.0至1.10間各電壓抽頭時，電容器5兩端電壓逐漸升高，它對角差的補償效果以10％的幅度逐檔遞增，到1.10抽頭時達到100％的補償量。根據運行需要，讓開關4的動刀片接至變壓器1的適當抽頭位置。
圖1中的方框7是熔斷器6熔斷時的聲光報警電路。電容器5在剛通電瞬間有較大湧流，用熔斷器6對其進行保護，而熔斷器一旦斷路，則角差補償功能將喪失，須及時通知運行人員處理，以保證電能表迅速恢復準確計量。報警電路7的工作電源由三相輸入中的A、B相提供；熔斷器6熔斷後，立即自動通過電容器5向報警電路7發出觸發信號，進行聲光報警。報警電路可由報警集成電路、喇叭、發光二極體等元件按典型電路組成，此處不詳述。
以上敘述的是A、B相的比差、角差補償原理，C、B相的補償原理完全相同。實現C、B相補償的元件有圖1中的補償變壓器2；電容器11；熔斷器10；單刀多擲開關12、13和16；聲光報警電路9。
A、B相補償電路和C、B相補償電路構成一臺完整的PT二次負載線壓降補償器。
本實用新型具有如下積極效果和優點1.補償電壓互感器二次負載線電壓降，為供電部門挽回大量電能計量損失和經濟損失，對電力部門提高經營管理水平、準確考核經濟技術指標具有重大意義。
2.用本補償器對電壓互感器二次負載線電壓降進行補償，較用其它方法來得簡單、準確且成本低廉。
3.本補償器使電壓互感器的二次負載功率因數等於1或接近於1，因此，電壓互感器的二次負載電流降低到最小值，這有利於減小電壓互感器本身的負載誤差，並提高運行的安全可靠性。
實現本實用新型，可將補償器製作成懸掛式金屬外殼儀表。正前面設置面板，附圖2是面板元件布置圖，其中17是產品名稱；4、12、3、14、13、16是六隻單刀多擲開關；6、10是熔斷器(座)；18、19是報警指示發光管，燃亮時分別指示熔斷器6或10熔斷；20是報警喇叭發音窗；18、19、20對應於附圖1中的聲光報警電路7和9；8、15分別是三相輸入和輸出端子；21是生產本補償器的單位名稱。除面板元件外，其餘元件均固定在金屬外殼的後底板上或機殼內適當位置。
權利要求一種電力系統電能計量用電壓互感器二次負載線壓降補償器，其特徵在於單刀多擲開關(3、14、13、16)選擇接通補償變壓器(1、2)的適當抽頭，實現電壓互感器比差補償；單刀多擲開關(4、12)給電容器(5、11)接入不同數值電壓，實現電壓互感器角差補償；熔斷器(6、10)兩端接有聲光報警電路(7、9)。
專利摘要一種電力系統電能計量用電壓互感器二次負載線壓降補償器。兩隻多抽頭補償變壓器，提供電壓互感器比差補償所需的各擋補償電壓；提供角差補償電容器所需的各擋電壓；補償後的電壓互感器二次電壓完全滿足國家規定的一類(一類為最高精度等級)電能計量儀表對該技術參數的精度要求。熔斷器熔斷時有聲光報警。
文檔編號G01R15/00GK2201754SQ9422100
公開日1995年6月21日 申請日期1994年9月5日 優先權日1994年9月5日
發明者楊德印 申請人:楊德印