一种计量用宽量程电流互感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种计量用宽量程电流互感器，包括主铁芯Ⅰ、辅助铁芯Ⅱ、一次绕组和二次绕组，其特征是：N1匝一次绕组同时绕制在主磁芯和辅助磁芯上；二次绕组有Nb匝单独数绕制在主铁芯上，剩余的N2

【技术实现步骤摘要】
一种计量用宽量程电流互感器


[0001]本技术涉及电子电气
，具体涉及一种计量用宽量程电流互感器。

技术介绍

[0002]电流互感器的精度直接影响了电能计量的准确性。随着用电量的逐年飞升，电流互感器计量的准确性显得尤为重要。在实际的生产生活中，很多用户的负荷随着时间而变化，而且变化范围很大。常用的电磁感应式电流互感器在一次电流小于额定电流的5％以及大于150％时，由于磁芯励磁电流的影响，测量误差会加速变大，使得计量不准确，从而产生损失。
[0003]因此需要对现有的电磁感应式互感器的测量精度进一步进行提高。

技术实现思路

[0004]基于上述表述，本技术提供了一种计量用宽量程电流互感器，以解决现有的电流互感器在一次电流大于和小于额定电流下测量误差变大的问题，满足了宽量程电流互感器的要求。
[0005]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种计量用宽量程电流互感器，包括主铁芯Ⅰ、辅助铁芯Ⅱ、一次绕组和二次绕组，所述主铁芯和辅助铁芯交错设置，即主铁芯与辅助铁芯有部分重叠，N1匝一次绕组绕制在主磁芯和辅助磁芯的重叠部分上，即一次绕组同时绕制在主磁芯和辅助磁芯上；所述二次绕组有Nb匝单独数绕制在主铁芯上，剩余的N2
‑
Nb匝同时绕制在主铁芯和辅助铁芯上；所述辅助铁芯上还绕制有Nb2匝补偿绕组，所述补偿绕组的两端分别与补偿电阻Rb的两端连接；所述主铁芯上还绕制有Nd匝检测绕组，所述检测绕组的两端与指零仪 D的两端连接。
[0007]作为优选方案：还包括第一电流采集模块、控制器和可调电阻装置，所述可调电阻装置的两端与补偿绕组的两端连接，所述第一电流采集模块串联在检测绕组中，所述第一电流采集模块的输出端与控制器连接，所述可调电阻装置与控制器的输出端连接，所述控制器用于控制可调电阻装置。
[0008]作为优选方案：还包括第二电流采集模块、第三电流采集模块和电压采集模块，所述第二电流采集模块串联在补偿绕组中，所述电压采集模块与可调电阻装置并联，所述第三电流采集模块串联在二次绕组中，所述第二电流采集模块、第三电流采集模块和电压采集模块的输出端与控制器连接。
[0009]作为优选方案：所述可调电阻装置包括支架，所述支架上安装有电阻线圈组件，所述支架上还装有一对平行于电阻线圈组件的导向杆，所述导向杆两端与支架连接固定，所述导向杆上活动套设有滑块，所述滑块可沿导向杆来回滑动，所述滑块上固定有导电的接触片，所述可调电阻装置的一个电极与电阻线圈组件的一端连接，所述可调电阻装置的另一个电极与接触片连接，所述支架上还设置有丝杆，所述丝杆穿过滑块并与滑块螺纹连接，所述丝杆的两端与支架转动连接，所述支架的外侧安装有电机，所述电机的输出轴与转轴
同轴连接，所述电机与控制器连接并受控制器控制。
[0010]作为优选方案：所述控制器包括主控模块、信号采集模块、电机驱动模块、通信模块和电源模块，所述信号采集模块的输出端与主控模块的I/O端连接，所述第一电流采集模块、第二电流采集模块、第三电流采集模块以及电压采集模块的输出端与信号采样模块的输入端连接；所述电机驱动模块的输入端与主控模块的控制信号输出端连接，所述电机驱动模块的输出端与电机的驱动端连接；所述通信模块与主控模块的通信端口连接；所述电源模块与各个模块连接，用于供电。
[0011]与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
[0012]本方案通过设置补偿线圈并将补偿线圈与补偿电容连接，调节补偿电容的阻值可以在宽量程下大幅度降低主铁芯中的磁通使主铁芯励磁电流减小，显著降低电流互感器在一次电流大于和小于额定电流时的测量误差，满足了宽量程电流互感器的要求，使电网企业可以在过大过小负荷下都能够准确计量用户产生的用电量，可应用于用户电能计量、线损治理、反窃查违等多种业务场景，高效满足相关营销业务需求，在全国电网企业均有较强的应用需求。
附图说明
[0013]图1为实施例一中的电流互感器的电路图；
[0014]图2为实施例二中的电流互感器的电路图；
[0015]图3为实施例二中的可调电阻装置的结构示意图；
[0016]图4为实施例二中的控制原理图。
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0018]1、支架；2、电阻线圈组件；3、导向杆；4、滑块；5、接触片；6、丝杆；7、电机。
具体实施方式
[0019]实施例一：
[0020]参照图1，一种计量用宽量程电流互感器，包括主铁芯Ⅰ、辅助铁芯Ⅱ、一次绕组和二次绕组。主铁芯和辅助铁芯交错设置，即主铁芯与辅助铁芯有部分重叠，N1匝一次绕组绕制在主磁芯和辅助磁芯的重叠部分上，即一次绕组同时绕制在主磁芯和辅助磁芯上；二次绕组有Nb匝单独数绕制在主铁芯上，剩余的N2
‑
Nb匝同时绕制在主铁芯和辅助铁芯上；在辅助铁芯上还绕制有Nb2匝补偿绕组，补偿绕组的两端分别与补偿电阻Rb的两端连接；在主铁芯上还绕制有Nd匝检测绕组，检测绕组的两端与指零仪D的两端连接。
[0021]该电流互感器的工作原理为：
[0022]根据主铁芯的安匝平衡方程：
[0023][0024]式中分别为一次电流，二次电流，主铁芯励磁电流。
[0025]根据辅助铁芯安匝平衡方程：
[0026][0027]式中分别为补偿绕组电流，辅助铁芯励磁电流。
[0028]调节补偿电阻Rb的阻值会改变补偿绕组电流的值，从而会影响两个铁芯的安匝平衡。
[0029]改变Rb到一个合适的数值使检测绕组的指零仪D归零，这时二次负荷 Z所需要的感应电动势全部由辅助铁芯提供，主铁芯励磁电流为零，由式(1) 可知一二次电流实现了无损传变。
[0030]本实施例中，当指零仪D归零时获取补偿电阻Rb的阻值，并取与该阻值相等的固定电阻，这个固定电阻虽然不能在宽量程下使主铁芯的磁通都降至零，但可以在宽量程下大幅度降低主铁芯中的磁通使主铁芯励磁电流减小，从而使得电流互感器误差降低。同时在实际运行中去除了指零仪D以及动态补偿作用，经济性及稳定性将大大提高。
[0031]通过对额定电流为75/5A的电流互感器计算可知当把补偿电阻设定为 0.1Ω时，电流互感器在0.1％
‑
200％额定电流下的误差表1所示：
[0032]表1改进零磁通电流互感器误差
[0033][0034][0035]表1可见，在改进零磁通的作用下，电流互感器在0.1％
‑
200％额定电流下误差最大不超过
‑
0.12％，满足了宽量程电流互感器的要求。
[0036]实施例二：
[0037]本实施例在实施例一的基础上增加了第一电流采集模块、第二电流采集模块、第三电流采集模块、电压采集模块、控制器和可调电阻装置。
[0038]参照图2，可调电阻装置的两端与补偿绕组的两端连接，第一电流采集模块串联在检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量用宽量程电流互感器，包括主铁芯Ⅰ、辅助铁芯Ⅱ、一次绕组和二次绕组，其特征是：所述主铁芯和辅助铁芯交错设置，即主铁芯与辅助铁芯有部分重叠，N1匝一次绕组绕制在主磁芯和辅助磁芯的重叠部分上，即一次绕组同时绕制在主磁芯和辅助磁芯上；所述二次绕组有Nb匝单独数绕制在主铁芯上，剩余的N2
‑
Nb匝同时绕制在主铁芯和辅助铁芯上；所述辅助铁芯上还绕制有Nb2匝补偿绕组，所述补偿绕组的两端分别与补偿电阻Rb的两端连接；所述主铁芯上还绕制有Nd匝检测绕组，所述检测绕组的两端与指零仪D的两端连接。2.根据权利要求1所述的计量用宽量程电流互感器，其特征是：还包括第一电流采集模块、控制器和可调电阻装置，所述可调电阻装置的两端与补偿绕组的两端连接，所述第一电流采集模块串联在检测绕组中，所述第一电流采集模块的输出端与控制器连接，所述可调电阻装置与控制器的输出端连接，所述控制器用于控制可调电阻装置。3.根据权利要求2所述的计量用宽量程电流互感器，其特征是：还包括第二电流采集模块、第三电流采集模块和电压采集模块，所述第二电流采集模块串联在补偿绕组中，所述电压采集模块与可调电阻装置并联，所述第三电流采集模块串联在二次绕组中，所述第二电流采集模块、第三电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：索思远，孙晋凯，肖春，梁中豪，刘佳易，杨艳芳，贾勇，雒丹丹，王飞飞，张美玲，王薇蓉，谭沛然，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司营销服务中心，
类型：新型
国别省市：