專利名稱：電壓互感器電子補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型用于提高高壓大容量電壓互感器的測(cè)量精度，屬于電氣測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
電壓互感器(以下簡(jiǎn)稱互感器)是電力系統(tǒng)中重要的一次設(shè)備。目前大量生產(chǎn)和使用的高壓大容量電壓互感器，由于測(cè)量精度低，直接影響了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。
傳統(tǒng)的對(duì)電壓互感器誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ň窒扌暂^大。如美國(guó)專利No3532964在互感器二次回路并聯(lián)阻抗，其補(bǔ)償范圍較小，No3497793采用雙級(jí)電壓互感器原理，不適于高壓大容量電壓互感器補(bǔ)償，德國(guó)專利No2641581不能補(bǔ)償空載誤差壓降等等，對(duì)為數(shù)眾多的高壓大容量電壓互感器由于受絕緣、鐵心非線性等因素的制約，難以用傳統(tǒng)方法同時(shí)補(bǔ)償其空載誤差與負(fù)載誤差。
本實(shí)用新型的基本出發(fā)點(diǎn)是在電壓互感器的二次回路中利用模擬補(bǔ)償原理和電子電路產(chǎn)生一個(gè)外部附加串聯(lián)電勢(shì)，饋入工作互感器的負(fù)載，即補(bǔ)償了空載誤差也補(bǔ)償了負(fù)載誤差，從而有效地提高了電壓互感器的測(cè)量精度。
以下結(jié)合附圖
加以說(shuō)明。
本實(shí)施例采用電磁結(jié)構(gòu)模擬工作電壓互感器T的空載特性，并用來(lái)補(bǔ)償T的空載誤差壓降，同時(shí)測(cè)量T的負(fù)載電流，用電子電路模擬T的負(fù)載壓降并進(jìn)行補(bǔ)償，而不必改動(dòng)T的原有結(jié)構(gòu)。
附圖中電路分四部分，Ⅰ為空載誤差模擬電路，Ⅱ?yàn)樨?fù)載誤差模擬電路，Ⅲ為移相求和電路，它將T的空載誤差壓降與負(fù)載誤差壓降相加，得到完整的電壓互感器補(bǔ)償電壓，Ⅳ為功率放大電路，T為被補(bǔ)償?shù)墓ぷ麟妷夯ジ衅鳌?br> 由于電壓互感器的鐵心具有非線性的磁化特性，故其空載誤差也是非線性的，如果能準(zhǔn)確的模擬這種非線性，則可對(duì)互感器空載誤差進(jìn)行有效的補(bǔ)償。本實(shí)用新型附圖第Ⅰ部分為互感器空載誤差補(bǔ)償電路，在工作互感器T的二次回路中接入一臺(tái)特殊設(shè)計(jì)的小型電壓互感器T0。T0的鐵心與T的鐵芯使用相同的磁性材料并具有相同的磁化特性，二者激磁電流之比為一常數(shù)，電流引起的空載誤差壓降之比也為一常數(shù)，讓T0工作在空載狀態(tài)，T0的空載誤差曲線和T的空載誤差曲線呈相似關(guān)系，二者空載誤差壓降之比也為一常數(shù)，T1是隔離變壓器，用于有源電子電路與工作互感器T的二次回路之間的電氣隔離。電阻R1、R2、R3，電容C1和運(yùn)算放大器A1構(gòu)成移相電路，調(diào)整這些參數(shù)即可調(diào)整T0空載壓降的大小和相位，用T0的空載電流壓降去補(bǔ)償工作互感器T的空載電流壓降即可達(dá)到非線性補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 附圖第Ⅱ部分為互感器負(fù)載誤差補(bǔ)償電路。由電壓互感器負(fù)載誤差的定義可知，其負(fù)載誤差壓降與負(fù)載電流成線性關(guān)系，用一只高精度小型儀用電流互感器CT來(lái)檢測(cè)工作互感器T的二次負(fù)載電流，阻抗ZC用來(lái)模擬T的二次回路導(dǎo)線的等值阻抗，電阻R4、R5、R6，電容C2和運(yùn)算放大器A2構(gòu)成移相電路，調(diào)整這些參數(shù)的大小可調(diào)整工作互感器T的負(fù)載壓降的大小和相位。第Ⅲ部分移相求和電路由電阻R7、R8、R9和運(yùn)算放大器A3組成，可將檢測(cè)出的空載與負(fù)載壓降相加求和。第Ⅳ部分為功率放大電路，晶體三極管B1、B2與二極管B3、B4組成推挽式功率放大電路，用于提供附加串聯(lián)補(bǔ)償電勢(shì)。T2為小型電壓互感器，經(jīng)求和與放大后的互感器誤差壓降經(jīng)T2送出。該串聯(lián)補(bǔ)償電壓饋入工作互感器T的負(fù)載回路，從而補(bǔ)償了T的誤差，其中移相、求和與功率放大電路也可由集成電路組成。
本實(shí)用新型的最大優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償是在工作電壓互感器T的二次回路上實(shí)現(xiàn)的，補(bǔ)償裝置安裝在室內(nèi)，不必改動(dòng)被補(bǔ)償互感器的結(jié)構(gòu)，僅從外部附加本補(bǔ)償器就可提高工作電壓互感器的精度，安裝調(diào)試方便，即可與新產(chǎn)品配套使用，更適用于提高已投入運(yùn)行的電壓互感器的精度。當(dāng)補(bǔ)償器出現(xiàn)故障或因維護(hù)需要退出運(yùn)行時(shí)不影響電壓互感器的正常工作，并能保持其原有的精度。
本實(shí)用新型可將電壓互感器的精度從0.5級(jí)提高到0.1級(jí)，即適用于高壓大容量電壓互感器也適用于儀用電壓互感器。
權(quán)利要求1.一種電壓互感器電子補(bǔ)償器，其特征在于空載誤差摸擬電路[Ⅰ]與負(fù)載誤差摸擬電路[Ⅱ]相并聯(lián)聯(lián)接后再與移相求和電路[Ⅲ]和功率放大電路[Ⅳ]串聯(lián)聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的補(bǔ)償器，其特征在于空載誤差摸擬電路〔Ⅰ〕中電阻器R1、R2、R3、電容器C1、運(yùn)算放大器A1構(gòu)成的移相電路與隔離變壓器T1次級(jí)線圈的一端相連接。
3.如權(quán)利要求1所說(shuō)的補(bǔ)償器，其特征在于負(fù)載誤差摸擬電路〔Ⅱ〕由電流互感器CT與阻抗ZC相并聯(lián)聯(lián)接后再與由電阻器R4、R5、R6、電容器C2、運(yùn)算放大器A2組成的移相電路相串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所說(shuō)的補(bǔ)償器，其特征在于由電阻器R7、R8、R9和運(yùn)算放大器A3組成的移相求和電路〔Ⅲ〕通過電阻器R7連接至空載誤差摸擬電路〔Ⅰ〕的輸出端，通過電阻器R9連接至負(fù)載誤差摸擬電路〔Ⅱ〕的輸出端。
5.如權(quán)利要求1所說(shuō)的補(bǔ)償器，其特征在于功率放大電路〔Ⅳ〕中由三極管B1、B2，二極管B3、B4組成的推挽電路其輸入端接至移相求和電路〔Ⅲ〕的輸出端，其輸出端接至小型電壓互感器T2初級(jí)線圈的一端。
專利摘要本實(shí)用新型用于提高電壓互感器的測(cè)量精度，屬于電氣信號(hào)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。目前生產(chǎn)和使用的電壓互感器測(cè)量精度較低，傳統(tǒng)的誤差補(bǔ)償方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，補(bǔ)償范圍小。
本實(shí)用新型由空載誤差模擬電路[I]與負(fù)載誤差模擬電路[II]并聯(lián)后再與移相求和電路[III]和功率放大電路[IV]串聯(lián)構(gòu)成?？稍陔妷夯ジ衅鞯亩位芈分挟a(chǎn)生一附加串聯(lián)電勢(shì)，以補(bǔ)償其空載與負(fù)載誤差壓降。該裝置安裝在室內(nèi)，可將高壓大容量電壓互感器或儀用電壓互感器精度從0.5級(jí)提高到0.1級(jí)。
文檔編號(hào)G01R15/14GK2133915SQ9223259
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月10日
發(fā)明者徐啟峰 申請(qǐng)人:華北電力學(xué)院北京研究生部, 北京互感器廠