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多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法,位于多變比電流互感器與計(jì)量電能表之間，包括電流判定模塊與計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊，所述電流判定模塊包括采樣電流互感器以及與之連接的靜態(tài)電流繼電器，所述計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊包括計(jì)量電流互感器與中間繼電器，所述電流判定模塊與所述多變比電流互感器的一次側(cè)串聯(lián)，所述計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊與所述計(jì)量電能表連接。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在低負(fù)荷、超負(fù)荷時(shí)，電流互感器計(jì)量精度不降低，無(wú)需手動(dòng)調(diào)整CT變比，具有很高的實(shí)用價(jià)值，無(wú)須復(fù)雜昂貴的精密數(shù)字元件，便能夠有效提高供電計(jì)量精度，減少電量損失，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力參數(shù)調(diào)節(jié)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電能計(jì)量是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分，是電力生產(chǎn)銷(xiāo)售的重要環(huán)節(jié)。電能計(jì)量的準(zhǔn)確性、可靠性受到供電企業(yè)的一貫重視，特別是在縣級(jí)供電企業(yè)中，農(nóng)村供電線(xiàn)路普遍存在負(fù)荷變化大，季節(jié)性負(fù)荷明顯，日負(fù)荷峰谷差大等特點(diǎn)。
[0003]因?yàn)樯鲜鲈?，?jì)量用電流互感器便經(jīng)常容易出現(xiàn)實(shí)際負(fù)載率超過(guò)120%或低于20%的極端情況，這兩種情況會(huì)出現(xiàn)計(jì)量“死角”?，F(xiàn)有的“S”級(jí)電流互感器普遍可以做到兩種倍率的雙繞組，但在負(fù)載變化時(shí)需手動(dòng)調(diào)整變比，分別計(jì)算電度，造成頻繁停電，給用戶(hù)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失和不便，也給供電企業(yè)的電費(fèi)管理結(jié)算帶來(lái)了較大麻煩。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01320728799.7的專(zhuān)利公開(kāi)了一種電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括控制器和與所述控制器連接的電流采集器和伺服驅(qū)動(dòng)器，所述電流采集器與二次回路中的電流互感器連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接有控制電機(jī)，所述控制電機(jī)通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述二次回路中電流互感器的分接開(kāi)關(guān)連接。通過(guò)電流采集器采集二次回路中的電流強(qiáng)度值，傳送至控制器，在控制器內(nèi)采集值與設(shè)置值進(jìn)行比較，當(dāng)采集值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器通過(guò)控制伺服驅(qū)動(dòng)器使控制電機(jī)動(dòng)作，控制電機(jī)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，達(dá)到指定的檔位，使電流互感器二次電流在規(guī)定的范圍內(nèi)，達(dá)到計(jì)量準(zhǔn)確和運(yùn)行可靠的目的，但是，該裝置的實(shí)現(xiàn)需要增加伺服電機(jī)以及用于比較判斷的數(shù)字控制器，不僅加大了負(fù)載，而且增加了成本，也不利于正常的生產(chǎn)與運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法，可以保證在小電流和超負(fù)荷條件下，不需要人工倒換電流互感器的接線(xiàn)，就可以實(shí)現(xiàn)變比自動(dòng)切換，增加了安全性，提高了可靠性，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，位于多變比電流互感器與計(jì)量電能表之間，包括電流判定模塊與計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊，所述電流判定模塊包括采樣電流互感器以及與之連接的靜態(tài)電流繼電器，所述計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊包括計(jì)量電流互感器與中間繼電器，所述電流判定模塊與所述多變比電流互感器的一次側(cè)串聯(lián)，所述計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊與所述計(jì)量電能表連接。
[0007]所述靜態(tài)電流繼電器包括一組常閉節(jié)點(diǎn)K11，所述常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器連接。
[0008]所述常閉節(jié)點(diǎn)Kll與所述中間繼電器均位于獨(dú)立交流控制回路中。
[0009]所述中間繼電器包括一組常閉節(jié)點(diǎn)K21與兩組常開(kāi)節(jié)點(diǎn)K22、K23，所述常閉節(jié)點(diǎn)K21位于所述多變比電流互感器二次側(cè)繞組與所述計(jì)量電能表之間，所述常開(kāi)接點(diǎn)K22 —端連接所述多變比電流互感器二次側(cè)，另一端連接所述計(jì)量電流互感器一次側(cè)，所述常開(kāi)接點(diǎn)K23 —端連接所述計(jì)量電流互感器二次側(cè)，另一端連接所述計(jì)量電能表。
[0010]多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟:
1)將供電線(xiàn)路的一次側(cè)電流分別引入采樣電流互感器及多變比電流互感器的一次側(cè)，將計(jì)量電流互感器的二次側(cè)、常閉節(jié)點(diǎn)K21、常開(kāi)節(jié)點(diǎn)K23連接至電能表的對(duì)應(yīng)輸入端；
2)將常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器引入單獨(dú)的交流控制回路；
3)將采樣電流互感器的二次側(cè)連接靜態(tài)電流繼電器，并設(shè)定靜態(tài)電流繼電器的動(dòng)作值，一般為額定電流超過(guò)120%或低于20%時(shí)動(dòng)作；
4)靜態(tài)電流繼電器未動(dòng)作時(shí)，其常閉節(jié)點(diǎn)K11閉合，與K11連接的中間繼電器不動(dòng)作，從而常閉節(jié)點(diǎn)K21不動(dòng)作，各回路連接狀態(tài)保持不變，從而使多變比電流互感器保持大繞組變比，電流互感器的綜合變比保持不變；
5)靜態(tài)電流繼電器發(fā)生動(dòng)作時(shí)，其常閉節(jié)點(diǎn)K11斷開(kāi)，與K11連接的中間繼電器動(dòng)作，從而常閉節(jié)點(diǎn)K21斷開(kāi)，常開(kāi)節(jié)點(diǎn)K22、K23閉合，多變比電流互感器自動(dòng)被切換為小繞組變t匕，但由于計(jì)量電流互感器被引入回路工作，從而使電流互感器的綜合變比仍可以保持不變，達(dá)到調(diào)節(jié)目的。
[0011]本發(fā)明中所針對(duì)的多變比電流互感器，是包含兩種倍率的雙繞組型，根據(jù)倍率的大小，可分為大繞組與小繞組，其變比可分別為K與Κ/η (η大于1)，其中常閉節(jié)點(diǎn)Κ21連接多變比電流互感器二次側(cè)的大繞組端，常開(kāi)節(jié)點(diǎn)Κ22連接多變比電流互感器二次側(cè)的小繞組端，為保證綜合變比不變，計(jì)量電流互感器的變比便需要取為η。
[0012]關(guān)于采樣電流互感器的選取，由于其二次側(cè)所連接的靜態(tài)電流繼電器所需電流負(fù)荷非常小，一般小于1VA，所以，采樣電流互感器不僅可以采用單獨(dú)的電流互感器，實(shí)現(xiàn)隔離采樣，也可以直接利用電網(wǎng)系統(tǒng)中所自帶的保護(hù)用互感器的剩余線(xiàn)圈，也就是將靜態(tài)電流繼電器直接連接到保護(hù)用電流互感器的二次側(cè)，與其他設(shè)備共同使用，還可以直接采用多變比電流互感器的二次線(xiàn)圈?？傊?，其目的是為采集系統(tǒng)一次側(cè)的電流狀態(tài)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇。
[0013]本發(fā)明提供了一種多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法，實(shí)現(xiàn)在低負(fù)荷、超負(fù)荷時(shí)，電流互感器計(jì)量精度不降低，無(wú)需手動(dòng)調(diào)整CT變比。該裝置及方法具有很高的實(shí)用價(jià)值，無(wú)須復(fù)雜昂貴的精密數(shù)字元件，便能夠有效提高供電計(jì)量精度，減少電量損失，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明裝置方法原理圖。
[0016]圖3是多變比電流互感器大變比線(xiàn)圈的誤差極限表。
[0017]圖4是多變比電流互感器小變比線(xiàn)圈與計(jì)量電流互感器綜合變比誤差極限表。
[0018]圖5是計(jì)量系統(tǒng)綜合誤差測(cè)試表。
[0019]【具體實(shí)施方式】
如圖1、圖2所示，多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，位于多變比電流互感器I與計(jì)量電能表2之間，包括電流判定模塊3與計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊4，電流判定模塊3包括采樣電流互感器5以及與之連接的靜態(tài)電流繼電器6，計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊4包括計(jì)量電流互感器7與中間繼電器8，電流判定模塊3與多變比電流互感器I的一次側(cè)串聯(lián)，計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊4與計(jì)量電能表2連接。
[0020]在方法原理圖中，Il為一次側(cè)電流，TAl為多變比電流互感器，TA2為計(jì)量電流互感器，TA3為采樣電流互感器，Kll為靜態(tài)電流繼電器Kl的常閉節(jié)點(diǎn)，常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器K2連接，常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器K2均位于獨(dú)立交流控制回路中，K21為繼電器K2的常閉節(jié)點(diǎn)，K22、K23為繼電器Κ2的常開(kāi)節(jié)點(diǎn)，常閉節(jié)點(diǎn)Κ21位于多變比電流互感器二次側(cè)繞組與計(jì)量電能表之間，常開(kāi)接點(diǎn)Κ22 —端連接多變比電流互感器二次側(cè)，另一端連接計(jì)量電流互感器一次側(cè)，常開(kāi)接點(diǎn)Κ23 —端連接計(jì)量電流互感器二次側(cè)，另一端連接計(jì)量電能表。
[0021]實(shí)施例中，可選取TAl的大變比為K，小變比為Κ/5，即η為5，那么ΤΑ2的變比也應(yīng)選擇為5，即5Α/1Α。先將供電線(xiàn)路的一次側(cè)電流分別引入采樣電流互感器及多變比電流互感器的一次側(cè)，將計(jì)量電流互感器的二次側(cè)、常閉節(jié)點(diǎn)Κ21、常開(kāi)節(jié)點(diǎn)Κ23連接至電能表的對(duì)應(yīng)輸入端；將常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器引入單獨(dú)的交流控制回路；將采樣電流互感器的二次側(cè)連接靜態(tài)電流繼電器，并設(shè)定靜態(tài)電流繼電器的動(dòng)作值，一般為額定電流超過(guò)120%或低于20%時(shí)動(dòng)作。
[0022]當(dāng)系統(tǒng)中電流大于額定電流的20%且小于額定電流的120%時(shí)，電流繼電器Kl動(dòng)作，常閉節(jié)點(diǎn)Kll斷開(kāi)，Κ2中間繼電器失電，那么Κ21閉合，Κ22和Κ23斷開(kāi)，這樣TAl大變比二次線(xiàn)圈工作，直接接入電能表，各回路連接狀態(tài)保持不變，從而多變比電流互感器保持大繞組變比，接入到電能表中的互感器變比為K。
[0023]當(dāng)電流小于額定電流的20%或大于額定電流的120%時(shí)，電流繼電器Kl返回，其常閉節(jié)點(diǎn)Kll閉合，繼電器Κ2得電，那么Κ21斷開(kāi)，Κ22和Κ23閉合，這樣TAl小變比互感器工作，經(jīng)互感器ΤΑ2接入電能表開(kāi)展計(jì)量工作，此時(shí)電流互感器的綜合變比為T(mén)Al工作變比為Κ/5與電流互感器ΤΑ2變比的乘積，則其接入電能表的互感器綜合變比仍為K。這樣，本發(fā)明裝置使得系統(tǒng)工作時(shí)，在大變比和小變比之間轉(zhuǎn)換都采用同一電能表進(jìn)行計(jì)量，中間過(guò)程也避免了人工更換計(jì)量線(xiàn)圈和電能表。
[0024]本發(fā)明所提出的多變比電流互感器所在系統(tǒng)，也可以在1%到120%的寬負(fù)荷電流范圍內(nèi)保證測(cè)量準(zhǔn)確度，并通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)對(duì)在運(yùn)行實(shí)踐中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)。ΤΑ2選取為低壓小電流小變比電流互感器，其準(zhǔn)確度可以做到不低于0.2S級(jí)，TAl在實(shí)際中也普遍采用0.2S級(jí)互感器。在系統(tǒng)電流為額定電流20% - 120%之間變比時(shí)，其工作電流互感器的誤差極限為T(mén)Al大變比線(xiàn)圈誤差極限，如圖3所示。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷電流在額定電流1%到20%之間工作，TAl中的小變比電流線(xiàn)圈和電流互感器ΤΑ2工作，此時(shí)的綜合誤差為兩者的誤差極限之和，如圖4所示。由以上推論可知，在20%以下低負(fù)荷下計(jì)量準(zhǔn)確度有法可依，保證了計(jì)量精度。
[0025]為了驗(yàn)證本發(fā)明所衍生推論的正確性，可選用TAl電流互感器大變比為200/5，小變比為40/5，準(zhǔn)確級(jí)為0.2S級(jí)，帶負(fù)載能力為10VA。ΤΑ2為5Α/1Α的電流互感器，準(zhǔn)確度為0.1級(jí)，帶負(fù)載能力為10VA。靜態(tài)電流繼電器動(dòng)作電流值設(shè)定為40Α。依然按照?qǐng)D2所示的接線(xiàn)方式建立計(jì)量系統(tǒng)，并對(duì)接入電能表的互感器綜合誤差進(jìn)行了測(cè)試。試驗(yàn)設(shè)備為HZDT-3A全自動(dòng)互感器誤差測(cè)試臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)為帶升流的0.02S級(jí)電流互感器。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。
[0026]本發(fā)明中的計(jì)量元器件主要涉及表計(jì)、二次回路、電壓互感器、電流互感器等，其中任何一種都應(yīng)達(dá)到DL-488計(jì)量裝置校驗(yàn)規(guī)程的要求，否則將直接影響計(jì)量準(zhǔn)確度。
【權(quán)利要求】
1.多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，位于多變比電流互感器與計(jì)量電能表之間，其特征在于:包括電流判定模塊與計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊，所述電流判定模塊包括采樣電流互感器以及與之連接的靜態(tài)電流繼電器，所述計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊包括計(jì)量電流互感器與中間繼電器，所述電流判定模塊與所述多變比電流互感器的一次側(cè)串聯(lián)，所述計(jì)量轉(zhuǎn)換模塊與所述計(jì)量電能表連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述靜態(tài)電流繼電器包括一組常閉節(jié)點(diǎn)K11，所述常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述常閉節(jié)點(diǎn)Kll與所述中間繼電器均位于獨(dú)立交流控制回路中。
4.如權(quán)利要求1所述的多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述中間繼電器包括一組常閉節(jié)點(diǎn)K21與兩組常開(kāi)節(jié)點(diǎn)K22、K23，所述常閉節(jié)點(diǎn)K21位于所述多變比電流互感器二次側(cè)繞組與所述計(jì)量電能表之間，所述常開(kāi)接點(diǎn)K22 —端連接所述多變比電流互感器二次側(cè)，另一端連接所述計(jì)量電流互感器一次側(cè)，所述常開(kāi)接點(diǎn)K23 —端連接所述計(jì)量電流互感器二次側(cè)，另一端連接所述計(jì)量電能表。
5.多變比電流互感器自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于:包括如下步驟: 將供電線(xiàn)路的一次側(cè)電流分別引入采樣電流互感器及多變比電流互感器的一次側(cè)，將計(jì)量電流互感器的二次側(cè)、常閉節(jié)點(diǎn)K21、常開(kāi)節(jié)點(diǎn)K23連接至電能表的對(duì)應(yīng)輸入端； 將常閉節(jié)點(diǎn)Kll與中間繼電器引入單獨(dú)的交流控制回路； 將采樣電流互感器的二次側(cè)連接靜態(tài)電流繼電器，并設(shè)定靜態(tài)電流繼電器的動(dòng)作值，一般為額定電流超過(guò)120%或低于20%時(shí)動(dòng)作； 靜態(tài)電流繼電器未動(dòng)作時(shí)，其常閉節(jié)點(diǎn)Kll閉合，與Kll連接的中間繼電器不動(dòng)作，從而常閉節(jié)點(diǎn)K21不動(dòng)作，各回路連接狀態(tài)保持不變，從而使多變比電流互感器保持大繞組變比，電流互感器的綜合變比保持不變； 靜態(tài)電流繼電器發(fā)生動(dòng)作時(shí)，其常閉節(jié)點(diǎn)Kll斷開(kāi)，與Kll連接的中間繼電器動(dòng)作，從而常閉節(jié)點(diǎn)K21斷開(kāi)，常開(kāi)節(jié)點(diǎn)K22、K23閉合，多變比電流互感器自動(dòng)被切換為小繞組變t匕，但由于計(jì)量電流互感器被引入回路工作，從而使電流互感器的綜合變比仍可以保持不變，達(dá)到調(diào)節(jié)目的。
【文檔編號(hào)】G01R15/18GK103995165SQ201410247950
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】趙穎博 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)河南省電力公司南陽(yáng)供電公司