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CN201514851U - 一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置 - Google Patents

一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置 Download PDF

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关守义
金问和
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Anhui Yitian Electrical Technology Co., Ltd.
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ANHUI XIANGYUAN POWER TECH Co Ltd
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Abstract

一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置涉及基于三相组合电子式互感器的计量系统技术领域。所要解决的技术问题是传统计量箱中电流、电压互感器输入输出非线性问题和电磁铁芯存在造成的缺陷。其技术要点是由3台电子式电压互感器提供三相相电压经电阻分压后的低压信号，2台电子式电流互感器提供两相线路电流低压信号，转换器将这3路电压信号和2路电流信号转换成标准电压信号供电能表计量用，三相电压互感器和三相变压器为转换器和电能表提供所需的工作电源。本实用新型不含铁芯，无铁磁谐振和铁磁饱和，线性度好，测量准确度高，频带宽，电子信号输出不存在传统互感器二次部分短路或断路，是一种性能优越的自励源三相组合电子式互感器计量装置。

Description

一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种计量用三相组合电子式互感器，特别是性能优越的一种自励源三相组合电子式互感器计量系统。
背景技术
互感器、电力计量箱是电力生产、传输、销售和使用过程中的重要计量器具。互感器、电力计量箱质量的好坏，直接影响电力系统安全生产；互感器、电力计量箱的精度及防窃电功能如何，又直接关系到供电企业和电力用户的经济效益。我国第一代电力计量箱是油浸式，属于少油设备，计量箱内部靠变压器油绝缘，这种计量箱在运行中，由于风吹、日晒、雨淋，加之无人维护，日久，橡胶密封垫就会腐蚀，产生渗油、漏油现象，这种计量箱体积大，易污闪，动、热稳定电流低。我国第二代电力计量箱是环氧树脂真空浇注而成，同油浸的计量箱比较起来，这种计量箱无油，具有较高的动、热稳定性能，箱体有良好的通风散热功能，有防小动物、防窃电措施。但是这两种计量箱使用的互感器是电磁感应的，含有电磁铁芯，电磁铁芯材料再好，都会存在着铁磁饱和，造成互感器输入输出非线性。计量箱都是运行在电流不大于200A的电网中，这种互感器在很小的电流下几乎没有了输出信号。另外，这种计量箱的电压互感器还存在铁磁谐振现象发生。
发明内容
本实用新型一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置所要解决的技术问题是：采用罗氏线圈(也叫空心线圈)原理的电子式电流互感器和电阻分压原理的电子式电压互感器替代电磁感应的电流、电压互感器，重点解决传统计量箱中电流、电压互感器输入输出非线性问题和电磁铁芯存在造成的缺陷。
本实用新型所采取的技术方案是：该装置由3台电子式电压互感器、2台电子式电流互感器、三相电压互感器、三相变压器、转换器、电能表、高压套管组成。所述的电子式电压互感器是由金属屏蔽盒、高压屏蔽电极、过电压保护装置、双绞屏蔽线、高压臂电阻、低压臂电阻组成；电子式电流互感器是由罗氏线圈、积分器、A/D转换器组成。
在连接方式上，将3台电子式电压互感器一端分别与10kV线路三相相连接，另一端与转换器连接，并每相接地；2台电子式电流互感器一端直接串联在10kV两相线路上，另一端与转换器连接；三相电压互感器高压接线端子分别与10kV线路三相相连接，高压接线端子外套装高压套管，高压套管固定在箱体上，三相电压互感器与三相变压器串联，三相变压器另一端分别与转换器和电能表相连接。
在结构设计上，将3台电子式电压互感器和2台电子式电流互感器安装在箱体外部上方，将三相电压互感器、三相变压器、转换器、电能表安装在箱体内。
本实用新型的有益效果是：该装置体积小、重量轻、成本低、频带宽、相应快，不含铁芯，无铁磁谐振和铁磁饱和，线性度好，测量准确度高，可达0.2级，组合互感器同时采集电压、电流信号，电子信号输出不存在传统互感器二次部分短路(电压互感器)或断路(电流互感器)而带来的危险，保护级可达3P级，是一种制作简单、测量准确度高具有自备电源的三相组合电子式互感器计量装置。
附图说明
图1是本实用新型一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置示意图。
1为电子式电压互感器，2为电子式电流互感器，3为三相电压互感器，4为三相变压器，5为转换器，6为电能表，7为高压套管。
图2是本实用新型一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置所采用的电阻分压原理的电子式电压互感器示意图。
8为金属屏蔽盒，9为高压屏蔽电极，10为过电压保护装置，11为双绞屏蔽线，12为高压臂电阻，13为低压臂电阻。
图3是本实用新型一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置所采用的罗氏线圈(也叫空心线圈)原理的互感器示意图。
14为罗氏线圈，15为积分器，16为A/D转换器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置是由3台电子式电压互感器1、2台电子式电流互感器2、三相电压互感器3、三相变压器4、转换器5、电能表6、高压套管7组成。其中，电子式电压互感器1是由金属屏蔽盒8、高压屏蔽电极9、过电压保护装置10、双绞屏蔽线11、高压臂电阻12、低压臂电阻13组成，由于采用优化的高压电阻及低压电阻设计，二次电压正比于一次电压，二次电压可以根据需要设计在0～5V之间，可与二次智能化设备接口，没有铁芯，从根本上消除了产生铁磁谐振的危险；电子式电流互感器2是由罗氏线圈14、积分器15、A/D转换器16组成，不使用铁芯，由这个罗氏线圈得到了与一次电流的时间微分成比例的二次电压，将该二次电压进行积分处理，获得与一次电流成比例的电压信号。
在结构设计上，将3台电子式电压互感器1和2台电子式电流互感器2安装在箱体外部上方，三相电压互感器3、三相变压器4、转换器5、电能表6安装在箱体内。
具体实施方式，将3台电子式电压互感器1一端分别与10kV线路三相A、B、C相连接，另一端与转换器5连接，并每相接地，3台电子式电压互感器1为转换器5提供三相相电压经电阻分压后的低压信号；2台电子式电流互感器2一端直接串联在10kV两相A、C线路上，另一端与转换器5连接，2台电子式电流互感器2为转换器5提供两相线路电流低压信号，转换器5将这3路电压信号和2路电流信号转换成电能表6所需的标准电压信号，这标准电压信号供给电能表6计量用。
转换器5和电能表6所需的工作电源是由三相电压互感器3和三相变压器4提供。三相电压互感器3高压接线端子分别与10kV线路三相A、B、C相连接，高压接线端子外套装高压套管7，高压套管7固定在箱体上，三相电压互感器3与三相变压器4串联，三相变压器4另一端分别与转换器5和电能表6相连接，三相电压互感器3二次输出两路15V电压信号，这两路15V电压信号经过三相变压器4整流、滤波后变成两路直流电压-12V和+12V为转换器5和电能表6供电。

Claims (3)

1.一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置，设计为箱体结构，由三相电压互感器(3)、三相变压器(4)、转换器(5)、电能表(6)、高压套管(7)组成，其特征在于：它还包括3台电子式电压互感器(1)和2台电子式电流互感器(2)，所述的电子式电压互感器(1)是由金属屏蔽盒(8)、高压屏蔽电极(9)、过电压保护装置(10)、双绞屏蔽线(11)、高压臂电阻(12)、低压臂电阻(13)组成；电子式电流互感器(2)是由罗氏线圈(14)、积分器(15)、A/D转换器(16)组成。
2.根据权利要求书1所述的一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置，其特征是：所述的3台电子式电压互感器(1)一端分别与10kV线路三相(A)、(B)、(C)相连接，另一端与转换器(5)连接，并每相接地：2台电子式电流互感器(2)一端直接串联在10kV两相(A)、(C)线路上，另一端与转换器(5)连接；三相电压互感器(3)高压接线端子分别与10kV线路三相(A)、(B)、(C)相连接，高压接线端子外套装高压套管(7)，高压套管(7)固定在箱体上，三相电压互感器(3)与三相变压器(4)串联，三相变压器(4)另一端分别与转换器(5)和电能表(6)相连接。
3.根据权利要求书1所述的一种户外自励源三相组合电子式互感器计量装置，其特征是：所述的3台电子式电压互感器(1)和2台电子式电流互感器(2)安装在箱体外部上方，三相电压互感器(3)、三相变压器(4)、转换器(5)、电能表(6)安装在箱体内。
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