專利名稱：一種防鐵磁諧振自供電的2pt三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱的制作方法
一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓
電能計量柜或計量箱本發(fā)明涉及配電網(wǎng)測控的電能計量技術(shù)領(lǐng)域，具體是防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱?，F(xiàn)用的2PT三相三線高壓電能計量柜、計量箱大多采用電磁式電壓互感器獲取電壓信號，電磁式電壓互感器易與電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振，造成高壓保險熔斷，甚至引起電壓互感器爆炸，危及電網(wǎng)安全，因此，已成為高壓電能計量柜、計量箱的一大技術(shù)難題。電子式電壓互感器雖不易與電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振，但信號輸出功率很小，現(xiàn)一般采用外接低壓電源為其二次信號變換電路及電能表等二次電子儀器儀表提供工作電源。但是，如果高壓電能計量柜、計量箱采用外接低壓電源為電能表提供工作電源，電能計量的可靠性會受到外接電源的影響，不利于防竊電。雖有采用另接電磁式電壓互感器供電，無需外接低壓電源，但沒有采取防電磁式電壓互感器磁飽和的問題，沒有解決供電的電磁式電壓互感器易與電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振，造成高壓保險熔斷，甚至引起供電電壓互感器爆炸，危及電網(wǎng)安全等問題。本發(fā)明克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種不會產(chǎn)生過大的諧振電流，達(dá)到防鐵磁諧振的目的的2PT三相三線高壓電能計量柜或計量箱。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱， 包括2組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置和1個電子式電能表，電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置包括電子式電壓互感器、阻尼電阻、供能變壓器、隔離變壓器、整流濾波穩(wěn)壓電路、電子式電流互感器，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯(lián)阻尼電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器一次的兩端；所述供能變壓器的二次線圈接所述隔離變壓器，隔離變壓器的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路，整流濾波穩(wěn)壓電路的輸出端接二次電壓信號變換電路并為其提供工作電源；所述電子式電壓互感器的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路輸入端連接，電子式電壓互感器輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路變換后輸出變換后的二次電壓信號；電子式電壓互感器的一次線圈的一端接母線另一端接地，電子式電流互感器的二次電流信號輸出端連接二次電流信號變換電路， 電子式電流互感器輸出的二次電流信號由二次電流信號變換電路變換后輸出變換后的二次電流信號；所述整流濾波穩(wěn)壓電路還與二次電流信號變換電路連接并為其提供工作電源，所述整流濾波穩(wěn)壓電路、二次電壓信號變換電路、二次電流信號變換電路分別接電子式電能表；一組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器的一次線圈的一端接A相母線，該電子式電壓互感器的一次線圈的另一端接B相母線，該組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電流互感器的一次與A相母線串聯(lián)；另一組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器的一次線圈的一端接C相母線，該電子式電壓互感器的一次線圈的另一端接B相母線，該組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電流互感器的一次與C相母線串聯(lián)。所述阻尼電阻采用線性電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯(lián)線性電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器一次的兩端。所述阻尼電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯(lián)正溫度系數(shù)熱敏電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器一次的兩端。所述阻尼電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成的串聯(lián)電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯(lián)所述串聯(lián)電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器一次的兩端。所述阻尼電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成的并聯(lián)電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯(lián)所述并聯(lián)電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器一次的兩端。本發(fā)明的有益效果是1、在供能變壓器一次線圈上串聯(lián)阻尼電阻后，當(dāng)發(fā)生突然合閘或電容放電時，由于阻尼電阻較大，充電電流大為減小，鐵芯不易飽和，回路的品質(zhì)因數(shù)值大大減小，取能支路不會產(chǎn)生過大的諧振電流；利用電子式電壓互感器不易與電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振的特點，由其取電壓信號，從而達(dá)到不僅能取得配電網(wǎng)的電壓信號又能自供電，而且整個裝置防鐵磁諧振的目的，提高了整個裝置的安全性和可靠性和防竊電性能。2、由于本發(fā)明將取電壓信號與取電能放在同一位置，又分成兩個不同的支路傳送輸出，所以不會因取能支路串聯(lián)上較大電阻而影響電壓信號的準(zhǔn)確性，雖然會影響自供電電源的內(nèi)阻，但由于需提供的工作電源是直流，且所需功率一般不很大，可以通過穩(wěn)壓電路很容易解決，從而可以實現(xiàn)既防鐵磁諧振，又無需外接工作電源，甚至可以做到與現(xiàn)有的電磁式互感器完全兼容。3、本發(fā)明所述阻尼電阻，不同的組成還有各自不同的有益效果。采用線性電阻構(gòu)成簡單；采用正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)諧振電流增加時，溫度升高，電阻增加，可以增強抑制諧振電流的能力；采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻串聯(lián)或正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻并聯(lián)可以改善阻尼電阻的溫度特性。

圖1是供能變壓器一次繞組上沒有串聯(lián)阻尼電阻的等效諧振回路電路原理圖；圖2是在供能變壓器一次繞組上串聯(lián)有阻尼電阻R的等效諧振回路的電路原理圖；圖3是阻尼電阻采用線性電阻的防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱的原理圖；圖4是阻尼電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻的防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱的原理圖；圖5是阻尼電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻串聯(lián)電阻的防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱的原理圖；圖6是阻尼電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻并聯(lián)電阻的防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱的原理圖。 [具體實施方式
]一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱， 包括2組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置和1個電子式電能表8，電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置包括電子式電壓互感器1、阻尼電阻2、供能變壓器3、隔離變壓器4A、整流濾波穩(wěn)壓電路4B、電子式電流互感器6，所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯(lián)阻尼電阻2后并聯(lián)在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B，整流濾波穩(wěn)壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5并為其提供工作電源；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換后輸出變換后的二次電壓信號； 電子式電壓互感器1的一次線圈的一端接母線另一端接地，電子式電流互感器6的二次電流信號輸出端連接二次電流信號變換電路7，電子式電流互感器6輸出的二次電流信號由二次電流信號變換電路7變換后輸出變換后的二次電流信號；所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B還與二次電流信號變換電路7連接并為其提供工作電源；所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B、二次電壓信號變換電路5、二次電流信號變換電路7分別接電子式電能表8 ；一組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器1的一次線圈的一端接A相母線，該電子式電壓互感器1的一次線圈的另一端接B相母線，該組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電流互感器6的一次與A相母線串聯(lián)；另一組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器1的一次線圈的一端接C相母線，該電子式電壓互感器1的一次線圈的另一端接B相母線，該組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電流互感器6的一次與C相母線串聯(lián)。由于阻尼電路2的組成方式不同，本發(fā)明可以采用多種實施例，具體如下實施例1 參見圖3，所述阻尼電阻2采用線性電阻，所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯(lián)線性電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B， 整流濾波穩(wěn)壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換后輸出變換后的二次電壓信號。實施例2 參見圖4，所述阻尼電阻2采用正溫度系數(shù)熱敏電阻。所述供能變壓器 3的一次線圈至少有一端串聯(lián)正溫度系數(shù)熱敏電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器1一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B，整流濾波穩(wěn)壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換后輸出變換后的二次電壓信號。實施例3 參見圖5，所述阻尼電阻2采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成的串聯(lián)電阻。所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯(lián)正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻
5組成的串聯(lián)電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B，整流濾波穩(wěn)壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換后輸出變換后的二次電壓信號。實施例4 參見圖6，所述阻尼電阻2采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成并聯(lián)電阻，所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯(lián)由正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成并聯(lián)電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路4B，整流濾波穩(wěn)壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換后輸出變換后的二次電壓信號。本發(fā)明防鐵磁諧振基本原理如下所述的供能變壓器和電磁式電壓互感器一樣，都是帶鐵芯的電感元件，激發(fā)鐵磁諧振的條件相同，如三相不同期合閘、空載母線或送電線路的突然合閘、單相接地故障又突然消除等，他們有共同的特征，即激發(fā)條件是偶然的，諧振發(fā)生在電網(wǎng)的暫態(tài)過程中，鐵芯易飽和，存在電網(wǎng)對地電容，再加上電網(wǎng)內(nèi)阻很小，供能變壓器等效電阻也很小，發(fā)生諧振時可等效成如圖1所示電路。其中r為電源內(nèi)阻和供能變壓器等效電阻的總和。當(dāng)有發(fā)激時，如突然合閘或電容放電，對供能變壓器充電，因電源內(nèi)阻r很小，電流較大，鐵芯發(fā)生易飽和，回路的品質(zhì)因數(shù)Q值很高，容易產(chǎn)生超過上百倍額定勵磁電流的諧振電流。如在供能變壓器一次繞組上串聯(lián)阻尼電阻R，如圖2所示，再發(fā)生突然合閘或電容放電時，由于R較大，充電電流大為減小，鐵芯不易飽和，回路的品質(zhì)因數(shù)Q值大大減小，不會產(chǎn)生過大的諧振電流，從而達(dá)到防鐵磁諧振的目的。由于本發(fā)明將取電壓信號與取電能放在同一位置，又分成兩個不同的支路傳送輸出，所以不會因取能支路串聯(lián)上較大電阻R而影響電壓信號的準(zhǔn)確性，雖然會影響供能電源的內(nèi)阻，但由于需提供的工作電源是直流，且所需功率一般不很大，可以通過穩(wěn)壓電路很容易解決，從而可以實現(xiàn)既防鐵磁諧振，又無需外接工作電源影響電能計量的可靠性，甚至可以做到與現(xiàn)有的電磁式互感器完全兼容。
權(quán)利要求
1.一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱，其特征在于包括2組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置和1個電子式電能表(8)，電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置包括電子式電壓互感器(1)、阻尼電阻(2)、供能變壓器(3)、隔離變壓器(4A)、整流濾波穩(wěn)壓電路(4B)、電子式電流互感器(6)，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯(lián)阻尼電阻(2)后并聯(lián)在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端；所述供能變壓器(3)的二次線圈接所述隔離變壓器(4A)，隔離變壓器(4A)的二次輸出端接所述整流濾波穩(wěn)壓電路(4B)，整流濾波穩(wěn)壓電路(4B)的輸出端接二次電壓信號變換電路(5)并為其提供工作電源；所述電子式電壓互感器(1)的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路(5)輸入端連接，電子式電壓互感器(1)輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路(5)變換后輸出變換后的二次電壓信號；電子式電壓互感器(1)的一次線圈的一端接母線另一端接地，電子式電流互感器(6)的二次電流信號輸出端連接二次電流信號變換電路(7)，電子式電流互感器(6)輸出的二次電流信號由二次電流信號變換電路 (7)變換后輸出變換后的二次電流信號；所述整流濾波穩(wěn)壓電路(4B)還與二次電流信號變換電路(7)連接并為其提供工作電源，所述整流濾波穩(wěn)壓電路(4B)、二次電壓信號變換電路(5)、二次電流信號變換電路(7)分別接電子式電能表⑶；一組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器(1)的一次線圈的一端接A相母線，該電子式電壓互感器(1)的一次線圈的另一端接B相母線，該組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電流互感器(6)的一次與A相母線串聯(lián)；另一組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器(1)的一次線圈的一端接C相母線，該電子式電壓互感器(1)的一次線圈的另一端接B相母線，該組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電流互感器(6)的一次與C相母線串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱，其特征在于所述阻尼電阻(2)采用線性電阻，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯(lián)線性電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱，其特征在于所述阻尼電阻(2)采用正溫度系數(shù)熱敏電阻，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯(lián)正溫度系數(shù)熱敏電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱，其特征在于所述阻尼電阻(2)采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成的串聯(lián)電阻，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯(lián)所述串聯(lián)電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱，其特征在于所述阻尼電阻(2)采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與線性電阻組成的并聯(lián)電阻，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯(lián)所述并聯(lián)電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防鐵磁諧振自供電的2PT三相三線電子式互感器高壓電能計量柜或計量箱，包括2組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置和1個電子式電能表，電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置包括電子式電壓互感器、阻尼電阻、供能變壓器、隔離變壓器、整流濾波穩(wěn)壓電路、電子式電流互感器，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯(lián)阻尼電阻后并聯(lián)在電子式電壓互感器一次的兩端；2組電子式組合互感器防鐵磁諧振自供電裝置的電子式電壓互感器的一次線圈的分別接母線。本發(fā)明提供了一種不會產(chǎn)生過大的諧振電流，達(dá)到防鐵磁諧振的目的的2PT三相三線高壓電能計量柜或計量箱。
文檔編號H02B1/04GK102332684SQ20111023324
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月13日
發(fā)明者陳勁游 申請人:陳勁游