专利名称：电压互感器二次回路压降自适应补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型与电能计量补偿装置有关。
传统的电能计量补偿装置只能补偿电压互感器二次导线的电压降，即按电压互感器实际运行条件，测量二次导线的电压降，再利用补偿器加以补偿，使计量系统的精度可以部分得到提高。此类装置为定值补偿器，即认为二次压降是个定值，利用补偿器作定值补偿。这种认识不符合PT二次回路电压降的实际情况，二次回路电压降并不是一个定值，而是一个动态变量，试践表明，PT二次回路除有二次导线电阻外，还有接触电阻。接触电阻受PT二次回路的刀闸(或快速空气开关)，保险及连接端子的合闸情况，压紧强度，老化的影响，故接触电阻是随机的，不可予测的，有时比二次导线本身的电阻还大，甚至大到几倍。故PT二次压降值也是随机的，已有的电能计量补偿装置对随机变化的二次压降无法实现补偿，不能对PT二次回路的全部电压降给予补偿，故电量的丢失还是大量的。
本实用新型的目的是提供一种能实时跟踪电压互感(PT)二次回路电压降，并从矢量上进行动态补偿，精度高，使用寿命长，成本低廉的二次回路压降自适应补偿装置。
本实用新型是这样实现的由电压采样电路YSJ的采样变压器1B的初级在电压传感器PT的二次回路电阻RZ上采集到二次回路电压降Δ，交连到1B次级送入负反馈放大器IC1，反馈电路FK的反馈变压器2B的初级从补偿变压器3B次级取得反馈电压信号Δ′交连到2B的次级送入负反馈放大器IC2，变压器3B的次极串接于PT二次回路的电阻RZ和电能表P的输入C端之间，IC1，IC2的输出接运算放大电路US的差动运算放大器IC3的输入，当参数调定后，IC3的输出电压0′与其输入端2，3脚的输入信号差始终保持在一固定差值上，IC3的输出接功放及输出回路GF的功率放大器IC4的输入，IC4的输出接补偿变压器3B的初级。
本实用新型的负反馈放大器IC1，IC2为集成电路，其3脚作同相输入运算，2，6脚连接，7脚接正电源，4脚接负电源，所说的差动运算放大器IC3为集成电路，6脚输出信号电压0′，2，3脚分别与IC1，IC2的输出连接，4脚接负电源，7脚接正电源，所说的功率放大器IC4为集成电路，从IC4的1脚输入信号电压0′，经电流放大后由4脚输出到补偿变压器3B初级，其2脚为反相端，从4脚输出的电压信号0经负反馈电阻R10送至2脚。
本实用新型的IC1，IC2，IC3可为集成电路OP07或MA741或OPA604或NE5534，IC4可为集成电路TDA2030/A或TDA2040/A或TDA2006或LM1875。
本实用新型如图所示，为电压传感器PT的出口电压；1为电能表P端子电压；Δ′为本实用新型的输出电压；ZB为自适应补偿装置；DK为刀闸；RD为熔断器；R为二次线电阻。RZ为刀闸，熔断器，二次线产生的电阻的和。ZB的输出绕组串接在PT二次回路末端b与电能表P的端子C点之间。ZB通过信号线采集PT二次绕组端子a点电位及PT二次回路末端b点电位，a和b两点电位差即为Δ值，作为自适应补偿装置的输入量。再通过运算放大电路US，功率放大及输出电路GF，反馈电路FK，使自适应补偿装置的输出量为Δ′。本实用新型可通过调整电路参数使输出量Δ′与PT二次回路电压降Δ始终保持在一固定差值上。当Δ在0.14V-5V时，Δ′与Δ的电压合成值在0.1443V以下，即Δ′≈-Δ，则下式成立
1＝-Δ+Δ′≈即基本抵消PT二次回路电压降Δ的影响，使电能表P端子处C点的电压等于PT出口端a点电压，就如同使电能表P直接接到PT出口端a点。本实用新型补偿精度高，提高了电能计量精度。本实用新型结构简单，成本低廉，使用方便，现场不做任何调试，可广泛用于电力系统的电量交换点和供电点，实现计度准确，电费结算公平合理，网损也能准确计算。
如下是本实用新型的附图
图1是本实用新型的使用连接示意图(单相)。
图2是本实用新型的框图。
图3是本实用新型的电路原理图(单相)。
如下是本实用新型的实施例如图3所示，1B为采样变压器，2B为反馈变压器，3B为补偿变压器。1B初级从PT二次回路电阻RZ上采集到二次回路电压降Δ，交连到次级送入集成电路IC1的3脚作同相运算，IC1接成一典型的理想跟随器，信号由IC1的6脚输出送到集成电路IC3的2脚。IC1的4脚接负电源，7脚接正电源。
反馈变压器2B初级从补偿变压器3B次级取得反馈电压信号Δ′，交连到次级送入集成电路IC2的3脚作同相运行，IC2也接成一典型的理想跟随器，信号由IC2的6脚输出送到IC3的3脚。IC2的4脚接负电源，7脚接正电源。
集成电路IC3接成差动运算，定性的看，当电路参数一但确定后，其6脚输出信号电压的大小只与其2脚上的输入信号VI1和其3脚上的输入信号VI2的差有关，当参数取得合适，可使0′与Δ始终保持在一固定差值上。IC3的4脚接负电源，7脚接正电源。
电阻R1、R2、R3、R4、R6起用来调整输入到IC1、IC2、IC3信号量大小的作用。IC3的放大信号取决于R5+W1与R3的比值，比值越大，放大信号越大。
集成电路IC4是电路的功放元件。从IC3的6脚送出的电压信号0′进入IC4的1脚(同相端)经电流放大后由4脚输出到补偿变压器3B初级，其次级接入PT二次回路，以实现提供一个补偿电势Δ′。IC4的2脚为反相端，从4脚输出的电压信号0经负反馈电阻R10送至2脚，抑制零漂。R9、C2是为交流信号提供一通路；C1、C3是电源退交连电容；D1、D2作续流之用；R11、C4是用来吸收瞬时过电压之用；R7、R8用来调整输入到IC4的信号大小之用。
从上述电路分析可知，当电路参数取得合理，稍作调整即可使自适应补偿装置的输出电压Δ′与PT二次回路电压降Δ始终保持在一固定差值上。本设计要求Δ在0.14～5V时，Δ与Δ′的电压合成值在0.1443V以下。本电路完全满足设计要求。
权利要求1.电压互感器二次回路压降自适应补偿装置，其特征在于由电压采样电路YSJ的采样变压器lB的初级在每相的电压传感器PT的二次回路电阻RZ上采集到二次回路电压降Δ，交连到1B次级送入负反馈放大器IC1，反馈电路FK的反馈变压器2B的初级从每相的补偿变压器3B次级取得反馈电压信号Δ′，交连到2B的次级送入负反馈放大器IC2，变压器3B的次极串接于PT二次回路的电阻RZ和电能表P的输入C端之间，IC1，IC2的输出接运算放大电路US的差动运算放大器IC3的输入，当参数调定后，IC3的输出电压0′与其输入端2，3脚的输入信号差始终保持一固定差值，IC3的输出接功放及输出回路GF的功率放大器IC4的输入，IC4的输出接补偿变压器3B的初级。
2.根据权利要求1所述的电压互感器二次回路压降自适应补偿装置，其特征在于所说的负反馈放大器IC1，IC2为集成电路，其3脚作同相输入运算，2，6脚连接，7脚接正电源，4脚接负电源，所说的差动运算放大器IC3为集成电路，6脚输出信号电压0′，2，3脚分别与IC1，IC2的输出连接，4脚接负电源，7脚接正电源，所说的功率放大器IC4为集成电路，从IC4的1脚输入信号电压0′，经电流放大后由4脚输出到补偿变压器3B初级，其2脚为反相端，从4脚输出的电压信号0经负反馈电阻R10送至2脚。
3.根据权利要求1或2所述的电压互感器二次回路压降自适应补偿装置，其特征在于IC1，IC2，IC3可为集成电路0P07或MA741或OPA604或NE5534，IC4可为集成电路TDA2030/A或TDA2040/A或TDA2006或LM1875。
专利摘要本实用新型为电压互感器二次回路压降自适应补偿装置。由电压采样电路YSJ的采样变压器1B的初级在电压传感器的二次回路电阻RZ上采集电压降，交连到1B次级送入负反馈放大器IC1。反馈电路FK的反馈变压器2B的初级从补偿变压器3B次级取得反馈电压信号交连到次级送入负反馈放大器IC2。变压器3B的次级串接于b，c端之间。IC1，IC2的输出接运算放大电路US的差动运算放大器IC3的输入。IC3的输出接功放及输出回路GF的功率放大器IC4的输入，IC4的输出接补偿变压器3B的初级。3B的次级输出电压ΔV′与二次回路压降大小相等，相位相反，实现对二次回路压降的动态矢量补偿。
文档编号H01F38/28GK2265583SQ9623373
公开日1997年10月22日 申请日期1996年9月13日 优先权日1996年9月13日
发明者刘山 申请人:刘山