CN109212292A - 一种具有电压计量功能的供电型电压互感器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有电压计量功能的供电型电压互感器，包括：第一部件，用于接收第一电压；功率输出单元，进行功率输出，输出第二电压；电压计量单元，为将所述第二电压转换为第三电压的电压互感器，用于进行电压计量；电流互感器，用于对负载电流进行测量；补偿阻抗，与所述电压计量单元的二次侧绕组串联，并与所述电流互感器并联，用于当用户负荷发生变化时，补偿负载电流在电压计量单元的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，以实现对电压计量的误差进行补偿。本发明通过在负载电流上并联一定数值的补偿阻抗，并将该补偿阻抗串联在电压计量单元绕组的回路上进行误差补偿，实现了功率从0至满负荷输出时，误差满足计量级误差限值要求。
Description
技术领域
本发明涉及计量校准领域，并且更具体地，涉及一种具有电压计量功能的供电型电压互感器及使用方法。
背景技术
变压器和电压互感器均采用的是电磁感应的工作原理，将一种交流电压的电能转换成同频率的另一种交流电压的电能。变压器主要是传递大容量或超大容量的电能，而互感器主要是用于电压测量，是一种专门用作变换电压的特种变压器，而这种差别对变压器和互感器的主要设计参数产生影响。
由于变压器主要关注的是输出容量，对其输出电压数值的要求由电压等级的不同，由±5％至10％范围内变化即可。由于漏抗的存在，当输出容量变化大时，输出电压会存在大范围的波动，对于向负荷中心供应电力的供电变压器，为保证供电电压稳定，通常需要配备有载调压变压器。这也是变压器不能用作电压互感器的原因。电压互感器是一种特殊设计的变压器，由于负荷小而稳定，通过设计是可以达到高的准确限值要求的。
因此，对于大容量的供电，如何设计电压互感器，并准确地进行电压测量以满足准确度要求是需要解决的问题。
发明内容
本发明提出了一种具有电压计量功能的供电型电压互感器及使用方法，以解决如何利用供电型电压互感器准确地进行电压测量以满足准确度要求的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种具有电压计量功能的供电型电压互感器，所述供电型电压互感器包括：
第一部件，与电压输入端连接，并与第二部件互感，用于从所述电压输入端接收第一电压；
第二部件，与电压输出端连接，用于向所述电压输出端输出第二电压，以实现功率输出和电压计量；所述第二部件，包括：
功率输出单元，与所述第一部件互感，并与所述电压输出端分别连接，以进行功率输出，输出所述第二电压；
电压计量单元，与所述电压输出端分别连接，以实现与所功率输出单元并联，所述电压计量单元为将所述第二电压转换为第三电压的电压互感器，用于进行电压计量；
电流互感器，与所述电压输出端串联，用于对负载电流进行测量；
补偿阻抗，与所述电压计量单元的二次侧绕组串联，并与所述电流互感器并联，用于当用户负荷发生变化时，补偿负载电流在电压计量单元的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，以实现对电压计量的误差进行补偿。
优选地，其中所述第二电压为提供给用户的220V工频电压。
优选地，其中所述第三电压处于标准电压阈值的预设范围阈值内，所述标准电压阈值为57.7V，所述预设范围阈值根据电网的***要求设定。
根据本发明的另一个方面，提供了一种使用如上所述的具有电压计量功能的供电型电压互感器进行电压计量的方法，所述方法包括：
第一部件从电压输入端接收第一电压；
功率输出单元与第一部件互感进行功率输出，输出第二电压；
电流互感器对负载电流进行测量；
当用户负荷发生变化时，补偿阻抗补偿负载电流在电压计量单元的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，对电压计量的误差进行补偿，并利用电压计量单元进行电压计量，获取第三电压。
优选地，其中所述第二电压为提供给用户的220V工频电压。
优选地，其中所述第三电压处于标准电压阈值的预设范围阈值内，所述标准电压阈值为57.7V，所述预设范围阈值根据电网的***要求设定。
本发明提供了一种具有电压计量功能的供电型电压互感器，所述供电型电压互感器的功率输出单元的输出电压为220V，可以直接实现对用户供电，电压测量单元为直接与功率输出单元的绕组并联的一个具有的小电磁式电压互感器，通过对小电磁式电压互感器的二次绕组进行误差补偿，实现电压计量功能；在功率输出单元的绕组上串联电流互感器，用于监测负载电流，通过在负载电流上并联一定数值的补偿阻抗，并将该补偿阻抗串联在电压计量单元绕组的回路上进行误差补偿，实现了功率从0至满负荷输出时，误差满足计量级误差限值要求。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的具有电压计量功能的供电型电压互感器100的结构示意图；
图2为根据本发明实施方式的具有电压计量功能的供电型电压互感器的示意图；
图3为根据本发明实施方式的具有电压计量功能的供电型电压互感器的原理图；
图4为根据本发明实施方式的使用具有电压计量功能的供电型电压互感器进行电压计量的方法400的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的具有电压计量功能的供电型电压互感器100的结构示意图。如何1所示，本发明的实施方式提供的具有电压计量功能的供电型电压互感器的功率输出单元的输出电压为220V，可以直接实现对用户供电，电压测量单元为直接与功率输出单元的绕组并联的一个具有的小电磁式电压互感器，通过对小电磁式电压互感器的二次绕组进行误差补偿，实现电压计量功能；在功率输出单元的绕组上串联电流互感器，用于监测负载电流，通过在负载电流上并联一定数值的补偿阻抗，并将该补偿阻抗串联在电压计量单元绕组的回路上进行误差补偿，实现了功率从0至满负荷输出时，误差满足计量级误差限值要求。本发明的实施方式提供的具有电压计量功能的供电型电压互感器100，包括：第一部件101和第二部件102。优选地，所述第一部件101，与电压输入端连接，并与第二部件互感，用于从所述电压输入端接收第一电压。
优选地，所述第二部件102，与电压输出端连接，用于向所述电压输出端输出第二电压，以实现功率输出和电压计量。
第二部件102包括：功率输出单元1021、电压计量单元1022、电流互感器1023和补偿阻抗1024。
优选地，所述功率输出单元1021，与所述第一部件101互感，并与所述电压输出端分别连接，以进行功率输出，输出所述第二电压。
优选地，其中所述第二电压为提供给用户的220V工频电压。
优选地，所述电压计量单元1022，与所述电压输出端分别连接，以实现与所功率输出单元1021并联，所述电压计量单元1022为将所述第二电压转换为第三电压的电压互感器，用于进行电压计量。
优选地，所述电流互感器1023，与所述电压输出端串联，用于对负载电流进行测量。
优选地，所述补偿阻抗1024，与所述电压计量单元1022的二次侧绕组串联，并与所述电流互感器1023并联，用于当用户负荷发生变化时，补偿负载电流在电压计量单元1022的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，以实现对电压计量的误差进行补偿。
优选地，其中所述第三电压处于标准电压阈值的预设范围阈值内，所述标准电压阈值为57.7V，所述预设范围阈值根据电网的***要求设定。
图2为根据本发明实施方式的具有电压计量功能的供电型电压互感器的示意图。如图2所示，U1为高压电压，电压计量用PT为将低压电压转换为57.7V的电压互感器，电压计量用PT负载即补偿绕组。功率输出绕组的输出电压为220V，可以直接实现对用户供电，电压计量单元绕组为直接与功率输出单元绕组并联的一个具有的小电磁式电压互感器，当用户负荷变化时，电压计量用电压互感器的负载误差随着负载电流的变化而变化，通过采用空载误差补偿和负载误差补偿的方法，实现电压测量绕组的误差补偿。
图3为根据本发明实施方式的具有电压计量功能的供电型电压互感器的原理图。如图3所示，AN为一次侧的高压端子，T为供电型电压互感器，an为功率输出端子，PT1即电压计量单元，为将电压互感器低压电压转换为57.7V的电压互感器，CT为负载电流监测用的电流互感器，Z为补偿阻抗，1a1n为电压测量端子。通过在功率输出绕组上并接高准确度的PT1将电压转换为计量所需的电压，当an所接负荷发生变化时，由于负载电流的变化，1a1n的误差会增大，通过将Z串接在回路中，补偿由于负载电流在PT1的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，从而实现误差的补偿，可以同时实现功率输出和电压计量的功能。
图4为根据本发明实施方式的使用具有电压计量功能的供电型电压互感器进行电压计量的方法400的流程图。如图4所示，本发明的实施方式提供的使用具有电压计量功能的供电型电压互感器进行电压计量的方法400从步骤401处开始，在步骤401第一部件从电压输入端接收第一电压。
优选地，在步骤402功率输出单元与第一部件互感进行功率输出，输出第二电压。优选地，其中所述第二电压为提供给用户的220V工频电压。
优选地，在步骤403电流互感器对负载电流进行测量。
优选地，在步骤404当用户负荷发生变化时，补偿阻抗补偿负载电流在电压计量单元的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，对电压计量的误差进行补偿，并利用电压计量单元进行电压计量，获取第三电压。
优选地，其中所述第三电压处于标准电压阈值的预设范围阈值内，所述标准电压阈值为57.7V，所述预设范围阈值根据电网的***要求设定。
本发明的实施例的使用具有电压计量功能的供电型电压互感器进行电压计量的方法400与本发明的另一个实施例的具有电压计量功能的供电型电压互感器100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (6)
1.一种具有电压计量功能的供电型电压互感器，其特征在于，所述供电型电压互感器包括：
第一部件，与电压输入端连接，并与第二部件互感，用于从所述电压输入端接收第一电压；
第二部件，与电压输出端连接，用于向所述电压输出端输出第二电压，以实现功率输出和电压计量；所述第二部件，包括：
功率输出单元，与所述第一部件互感，并与所述电压输出端分别连接，以进行功率输出，输出所述第二电压；
电压计量单元，与所述电压输出端分别连接，以实现与所功率输出单元并联，所述电压计量单元为将所述第二电压转换为第三电压的电压互感器，用于进行电压计量；
电流互感器，与所述电压输出端串联，用于对负载电流进行测量；
补偿阻抗，与所述电压计量单元的二次侧绕组串联，并与所述电流互感器并联，用于当用户负荷发生变化时，补偿负载电流在电压计量单元的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，以实现对电压计量的误差进行补偿。
2.根据权利要求1所述的供电型电压互感器，其特征在于，所述第二电压为提供给用户的220V工频电压。
3.根据权利要求1所述的供电型电压互感器，其特征在于，所述第三电压处于标准电压阈值的预设范围阈值内，所述标准电压阈值为57.7V，所述预设范围阈值根据电网的***要求设定。
4.一种使用如权利要求1所述的供电型电压互感器进行电压计量的方法，其特征在于，所述方法包括：
第一部件从电压输入端接收第一电压；
功率输出单元与第一部件互感进行功率输出，输出第二电压；
电流互感器对负载电流进行测量；
当用户负荷发生变化时，补偿阻抗补偿负载电流在电压计量单元的一次侧和二次侧漏抗上产生的压降，对电压计量的误差进行补偿，并利用电压计量单元进行电压计量，获取第三电压。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二电压为提供给用户的220V工频电压。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三电压处于标准电压阈值的预设范围阈值内，所述标准电压阈值为57.7V，所述预设范围阈值根据电网的***要求设定。
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