一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器制造技术

本发明专利技术涉及一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，属于电能计量技术领域。本发明专利技术包括壳体、一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、人机交互单元、风扇、自锁万向轮、接线端子排。本发明专利技术采用施加散热措施、误差补偿措施等方式，保障标准电流互感器在150%额定电流条件下长时工作1小时的测量准确性与稳定性，同时还满足1%~120%额定电流下的测量准确性与稳定性，该发明专利技术为电流互感器的过负荷及误差试验提供了技术支撑，有助于加强对电流互感器入网检测、到货验收、运行质量及生产制造等工作的管理。

【技术实现步骤摘要】
一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器
本专利技术涉及一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，属于电能计量

技术介绍
电流互感器是一种用于向测量仪器、仪表和保护或控制装置或类似电器传送信息信号的变压器。电流互感器能将大电流转变成小电流，用于量测或保护系统。电流互感器的测量准确性关系到发、配、供、用间贸易结算的公平、公正，其可靠运行关系到电网的用电安全。由于35kV及以下计量用电流互感器生产企业的技术、资金门槛不高，产品需求量大面广，导致目前行业整体呈现产业集中度不高、厂家数量众多、产品质量良莠不齐等现状，给电力企业带来诸多问题，例如：在采购、运行等环节对产品质量的把控难度较大，运行中35kV及以下计量用电流互感器质量存在较大隐患，导致贸易结算纠纷和电网运行问题的发生，故障率较高，甚至出现设备爆炸或烧毁等现象。为解决上述问题，不仅要对运行过程中的电流互感器进行严格的检测，还需对电力用电流互感器在招标采购前进行全性能检测。包括电流互感器误差、过负荷、耐压等试验，全性能试验中误差、过负荷试验为核心试验，这两项试验结果与被试电流互感器准确性及安全性紧密相关。根据检定规程及相关技术规范规定，电流互感器的误差试验要求在电流互感器工作在1%~120%额定电流下测量其误差；电流互感器的过负荷能力试验要求电流互感器在150%额定一次电流下长时工作，并测量其误差，误差要求满足规程限值要求。电流互感器的过负荷能力试验和误差试验所需的试验设备相同，包括升流电源、调压电源、标准电流互感器、负荷箱、互感器校验仪，可以共用一套设备实现两项试验。要求上述设备均可在长时工作，特别是标准电流互感器，要求在150%额定电流下长时工作1小时及以上，并保持其准确性。标准电流互感器属于精密仪器，长时工作带来的热量将严重影响其误差特性，甚至会烧坏设备。由于诸多试验机构缺乏能长时在150%额定电流下运行的标准电流互感器，导致电流互感器的过负荷试验难以有效开展，甚至无法开展，影响对电流互感器质量的评估与判断。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，设计了一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，该专利技术通过施加散热措施、误差补偿措施等方式，保障了标准电流互感器在150%额定电流条件下长时工作1小时的测量准确性与稳定性，同时还满足1%~120%额定电流下的测量准确性与稳定性。该专利技术为电流互感器的过负荷及误差试验提供了技术支撑，有助于加强对电流互感器入网检测、到货验收、运行质量及生产制造等工作的管理。本专利技术技术方案是：一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，包括壳体、一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、风扇、自锁万向轮、接线端子排；所述的一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、风扇均位于壳体内部；自锁万向轮位于壳体底部四角；接线端子排位于壳体上方，人机交互单元嵌于壳体上方；所述的标准电流互感器的铁芯为环形结构；其一次绕组L1-L2和二次绕组K1~Km均匀绕制于铁芯上；二次绕组层间、一次绕组层间以及一次绕组与二次绕组之间均采用菱格绝缘膜绝缘；铁芯、一次绕组、二次绕组、菱格绝缘膜以及气道构成了标准电流互感器的线包，所述人机交互单元与控制模块连接。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器的线包设置多层气道，线包每隔N层绕组设置一圈气道，气道由多个宽x毫米厚y毫米的纸板条绕制于铁芯上，纸板条绕制的方向与绕组绕制方面垂直；多个纸板条均匀分布于铁芯上。作为本专利技术的进一步方案，前述每层气道的纸板条均错位绕制，进一步提升了散热效果。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器壳体为长方体结构。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器的风扇包括进风扇和出风扇，进风扇设置于标准电流互感器壳体前侧面板上方，出风扇设置于标准电流互感器壳体后侧面板上方，进风扇和出风扇位于同一水平位置，进风扇和出风扇同时工作形成风道，带走标准电流互感器线包的热量。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器壳体为还设置有温湿度监控装置，该单元与电源及控制模块连接，用于监控壳体内的温湿度情况，当温湿度超过阈值要求时，电源及控制模块将控制断电，终止试验。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器的前、后、左、右四个侧面均设置有通风孔，用于标准电流互感器散热。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器的误差补偿单元由N组补偿电容、N个继电器以及补偿绕组构成，其中补偿绕组绕制于铁芯上，补偿电容与继电器串联后并联于补偿绕组；控制单元通过控制继电器投切，实现补偿电容的接入，保障补偿的精确性。作为本专利技术的进一步方案，所述的标准电流互感器的二次绕组包括K1~Km多个绕组或抽头，二次绕组与一次绕组L1-L2通过铁芯的励磁形成了多个变比的电流，向人机交互单元输入标准电流变比信息，再通过控制单元控制继电器的投切实现多个二次绕组级联于选择，从而输出不同变比。一种利用上述标准电流互感器进行分段自适应补偿方法，包括：将标准电流互感器的工作电流实施分段，分为N段，每段对应一个补偿电容，通过电源及控制模块识别标准电流互感器的工作电流，并判断选择补偿电容。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器采用线包层施加气道散热方法、分段补偿方法、设置补偿绕组并联电容误差补偿方法、多二次绕组分段级联方法等措施，保障了标准电流互感器在长时工作下的测量精度。该专利技术还设置有温湿度监控装置，可及时预警危险情况，提高了电流互感器试验的安全性。该专利技术还具备工作范围宽的优点，可在额定电流为10A、15A、20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、400A、500A、600A、750A、1000A的1%~150%范围下，误差满足0.01S级要求，还可再上述额定一次电流的150%条件下工作1小时，且测量误差满足0.01S级的准确性和稳定性要求。2、本专利技术采用小型化、可移动设计，便于电流互感器的实验室和现场试验使用。3、本专利技术具有多重散热、误差补偿措施，准确度高、稳定性好、体积小、重量轻且易于移动，非常适合于电流互感器的误差及过负荷能力试验，建议应用于35kV及以下电流互感器的性能试验，还可将项目技术推广应用于其他电流范围的标准电流互感器设计。附图说明图1是本专利技术气道分布示意图；图2是本专利技术补偿原理图。具体实施方式不失一般性，以使用150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器开展电流互感器过负荷能力试验和误差试验为例对本专利技术的内容作进一步的说明。实施例1：如图1-2所示，一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，包括壳体、一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，其特征在于：包括壳体、一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、人机交互单元、风扇、自锁万向轮、接线端子排；/n所述的一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、风扇均位于壳体内部；自锁万向轮位于壳体底部四角；接线端子排位于壳体上方，人机交互单元嵌于壳体上方；/n所述的标准电流互感器的铁芯为环形结构；其一次绕组L1-L2和二次绕组K1~Km均匀绕制于铁芯上；二次绕组层间、一次绕组层间以及一次绕组与二次绕组之间均采用菱格绝缘膜绝缘；铁芯、一次绕组、二次绕组、菱格绝缘膜以及气道构成了标准电流互感器的线包，所述人机交互单元与控制模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，其特征在于：包括壳体、一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、人机交互单元、风扇、自锁万向轮、接线端子排；
所述的一次绕组、二次绕组、气道、绝缘膜、铁芯、误差补偿单元、电源及控制模块、风扇均位于壳体内部；自锁万向轮位于壳体底部四角；接线端子排位于壳体上方，人机交互单元嵌于壳体上方；
所述的标准电流互感器的铁芯为环形结构；其一次绕组L1-L2和二次绕组K1~Km均匀绕制于铁芯上；二次绕组层间、一次绕组层间以及一次绕组与二次绕组之间均采用菱格绝缘膜绝缘；铁芯、一次绕组、二次绕组、菱格绝缘膜以及气道构成了标准电流互感器的线包，所述人机交互单元与控制模块连接。


2.根据权利要求1所述的150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，其特征在于：所述的标准电流互感器的线包设置多层气道，线包每隔N层绕组设置一圈气道，气道由多个宽x毫米厚y毫米的纸板条绕制于铁芯上，纸板条绕制的方向与绕组绕制方面垂直；多个纸板条均匀分布于铁芯上。


3.根据权利要求1所述的150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，其特征在于：前述每层气道的纸板条均错位绕制，进一步提升了散热效果。


4.根据权利要求1所述的150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，其特征在于：所述的标准电流互感器壳体为长方体结构。


5.根据权利要求1所述的150%额定电流下长时工作的高精度多变比标准电流互感器，其特征在于：所述的标准电流互感器的风扇包括进风扇和出风扇，进风扇设置于标准电流互感器壳体前侧面板上方，出风扇设置于标准电流互感器壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：林聪，赵静，程富勇，何兆磊，刘清蝉，孙黎敏，李腾斌，孙军，贾芳艳，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53