[發明專利]一種高低壓混合勵磁雙級電壓互感器及其校準方法

有效

• 申請號: 201710624564.6
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107424814B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 周峰;殷小東;熊魁;姜春陽;熊博;劉浩;陳松;袁建平;李明
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H01F38/26
• 分類號: H01F38/26;H01F27/30;H01F27/24;H01F27/28;G01R35/02
• 代理公司: 11266 北京工信聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭一斐

本發明提供一種高低壓混合勵磁雙級電壓互感器及其校準方法，所述雙級電壓互感器包括：主電壓互感器(1)，其包括第一級鐵芯(I)、第二級鐵芯(II)、一次繞組(W1)、二次繞組(W2)、高壓勵磁繞組(W3)和低壓勵磁繞組(W4)，其中，低壓勵磁繞組(W4)和高壓勵磁繞組(W3)依次繞制在第一級鐵芯(I)上，第一級鐵芯(I)與第二級鐵芯(II)疊置后依次繞制二次繞組(W2)和一次繞組(W1)；輔助電壓互感器(2)，其用于對主電壓互感器進行勵磁，其包括鐵芯、輔助一次繞組(W5)、輔助二次繞組(W6)和供電繞組(W7)，其中，輔助一次繞組(W5)、輔助二次繞組(W6)和供電繞組(W7)依次繞制在鐵芯上，且輔助一次繞組(W5)與主電壓互感器一次繞組(W1)和高壓勵磁繞組(W3)連接，輔助二次繞組(W6)與主電壓互感器低壓勵磁繞組(W4)連接。

技術領域

本發明涉及電壓比例精密測量技術領域，并且更具體地，涉及一種高低壓混合勵磁雙級電壓互感器及其校準方法。

背景技術

工頻電壓比例標準是開展工頻電壓量值溯源和傳遞工作的關鍵設備，是用來復現工頻電壓比例的重要計量標準裝置。隨著電能計量準確度的提高，對互感器的準確度提出了更高的要求，因此必須研究準確度等級高、穩定性好的電壓比例標準裝置。目前，國際上普遍采用的工頻電壓比例標準主要有電阻式、電容式和電磁式三種類型。電阻式在高壓下由于電阻溫升和容性泄漏電流的影響，使其在110kV以上使用受到了限制。電容式由于受電壓等級、溫度、鄰近效應及結構的限制，隨著電壓等級的升高，其制造難度明顯增大，且準確度和穩定性不如電磁式比例標準高。現有電磁式電壓比例標準一般有單級電壓互感器和雙級電壓互感器兩種，后者理論上準確度等級更高。

目前，雙級電壓互感器普遍采用的是高壓勵磁或者低壓勵磁結構，先在環形輔助鐵芯上繞制勵磁線圈，然后與環形主鐵芯合套，在套疊后的環形器身上繞制比例線圈，最后繞制二次線圈，勵磁線圈和比例線圈都用一次電壓勵磁，通過勵磁線圈在輔助鐵芯上產生的磁勢來補償主鐵芯的磁勢，使比例線圈的勵磁電流接近為零，于是雙級電壓互感器有非常小勵磁誤差。但是如果采用高壓勵磁方式，由于高電勢存在使得容性泄漏較大，如果采用低壓勵磁方式，則引入了輔助電壓互感器誤差，影響了補償的效果。

發明內容

為了解決背景技術存在的只采取高壓勵磁方式會有容性誤差，只采用低壓勵磁方式會有輔助電壓互感器一跨這一技術問題，本發明提供一種高低壓混合勵磁雙級電壓互感器及其校準方法。其中，所述雙級電壓互感器包括：

主電壓互感器1，其包括第一級鐵芯I、第二級鐵芯II、一次繞組W1、二次繞組W2、高壓勵磁繞組W3和低壓勵磁繞組W4，其中，低壓勵磁繞組W4和高壓勵磁繞組W3依次繞制在第一級鐵芯I上，繞制有低壓勵磁繞組W4和高壓勵磁繞組W3的第一級鐵芯I與第二級鐵芯II疊置后依次繞制二次繞組W2和一次繞組W1；

輔助電壓互感器2，其是單極電壓互感器，用于對主電壓互感器進行勵磁，其包括鐵芯、輔助一次繞組W5、輔助二次繞組W6和供電繞組W7，其中，輔助一次繞組W5、輔助二次繞組W6和供電繞組W7依次繞制在鐵芯上，且輔助一次繞組W5與主電壓互感器一次繞組W1和高壓勵磁繞組W3連接，輔助二次繞組W6與主電壓互感器低壓勵磁繞組W4連接。

優選地，所述主電壓互感器的第一級鐵芯I和第二級鐵芯II是環狀鐵芯，且第二級鐵芯II的直徑大于第一級鐵芯I，第二級鐵芯II和第一級鐵芯I疊置時圓心重合。

優選地，所述主電壓互感器的第二級鐵芯II是四個圓環，分別安裝在繞制有低壓勵磁繞組W4和高壓勵磁繞組W3的第一級鐵芯I的內外上下四側，其中上側的圓環和繞制有低壓勵磁繞組W4和高壓勵磁繞組W3的第一級鐵芯I墊有絕緣材料防止形成短路匝。

優選地，所述高壓勵磁繞組W3的匝數與一次繞組W1和輔助一次繞組W5的匝數相等，低壓勵磁繞組W4與輔助二次繞組W6的匝數相等。