电磁式电流互感器的制作方法

本实用新型属于电力计量领域，具体地，提供一种电磁式电流互感器。

背景技术：

目前，电力计量系统基本是使用电流互感器来采集电流数据。搞好电能的计量工作，正确计量电量的使用量，使计量数值更加准确、公平，减少统计线损，直接影响到发、供、用电三方的经济利益。

目前供电部门使用的计量用电流互感器精度等级大都是0.2S级或0.5S级。这两种级次的电流互感器虽然比0.2级和0.5级的计量范围要大，但是当一次侧电流在电流互感器额定电流的1％以下时，对于电流比为100/5A至200/5A较小规格的电流互感器的误差偏离会非常大，甚至无电流输出。

常见的电流互感器误差补偿方式主要针对国标中要求的额定电流的1％-120％进行补偿，超出该范围的误差无法体现。但是电流互感器在实际应用中往往会出现在该范围外使用的情况，如果不能提供有效的误差补偿技术方案，就会造成数据不准确，甚至无计量的情况。

技术实现要素：

针对以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的问题是：提供一种电磁式电流互感器，能够补偿在电流互感器额定电流1％-120％以外使用时的误差，使得电流互感器的计量范围更宽，计量准确度更高。

本实用新型的技术方案是：

一种电磁式电流互感器，包括铁芯、基本二次绕组2，其特征在于：所述基本二次绕组2为带抽头的形式，设置有抽头线圈N1，基本二次绕组2后端加设一只误差补偿线圈3；所述误差补偿线圈3包括在铁芯上绕制的输入一次绕组N3、输出二次绕组N4；所述基本二次绕组2的全匝输出连接误差补偿线圈3的输入一次绕组N3，其中所述基本二次绕组2的电流流出端S1与误差补偿线圈3一次绕组N3的一次电流流入端连接，一次绕组N3的一次电流流入端和二次绕组N4的二次电流流出端为同名端相互连接；所述基本二次绕组2抽头线圈N1的抽头端M与误差补偿线圈3二次绕组N4的二次电流流入端连接；所述误差补偿线圈3二次绕组N4的输出连接外接电能表。

进一步地，所述电磁式电流互感器基本二次绕组2的全匝输出提供误差补偿线圈3一次绕组N3的一次电流I3，一次电流I3从电流互感器基本二次绕组2的电流流出端流出，流经误差补偿线圈3的一次绕组N3后，回到电流互感器基本二次绕组2的电流流入端；

电流互感器基本二次绕组2的抽头线圈N1提供抽头补偿电流I2，抽头补偿电流I2从基本二次绕组2的电流流出端流出，流经外接电能表后，从电流互感器基本二次绕组2上的抽头M处流入抽头线圈N1；

误差补偿线圈3二次绕组N4的二次电流输出生成误差补偿电流I5，误差补偿电流I5和抽头线圈N1输出的抽头补偿电流I2汇流后形成电流互感器输出电流I4，流入外接电能表的电流互感器输出电流I4等于误差补偿电流I5与抽头补偿电流I2之和，误差补偿电流I5和抽头补偿电流I2随着负荷电流的变化相互作用、叠加完成对电流互感器的误差补偿。

其中，所述电流互感器基本二次绕组2的全匝线圈与抽头线圈之间成整数倍匝数关系，所述误差补偿线圈3的输出二次绕组N4与输入一次绕组N3之间成整数倍匝数关系。

优选地，所述电流互感器基本二次绕组(2)全匝线圈、抽头线圈(N1)之间的匝数倍数与所述误差补偿线圈(3)输出二次绕组(N4)、输入一次绕组(N3)之间的匝数倍数相同。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：提供一种带误差补偿的电磁式电流互感器及其误差补偿方法，使得S级电磁式电流互感器的误差在国家标准规定的1％-120％以外的范围也是准确的，可以有效提高电流互感器的计量精度和宽度。

附图说明

图1是本实用新型电磁式电流互感器的电气线路连接示意图。

图2是本实用新型电磁式电流互感器误差补偿方法的示意框图。

上述图中：1电流传感器；2基本二次绕组；3误差补偿线圈；4电能表；N1抽头线圈；N2绕组线圈；N3误差补偿线圈一次绕组；N4误差补偿线圈二次绕组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1所示是本实用新型电磁式电流互感器的电气线路连接示意图。本实用新型的电磁式电流互感器，包括铁芯(图中未示出)、基本二次绕组2和误差补偿线圈3，其中基本二次绕组2为带抽头的形式，设置有抽头M和抽头线圈N1。电流互感器1的一次侧负荷电流从P1端流入，P2端流出，电流互感器的二次电流从S1端流出，分两路流经误差补偿线圈3的一次绕组N3和外接电能表后，再分别从电流互感器的S2端和抽头M端流入，其中P1和S1为同名端。在基本二次绕组2的后端连接有误差补偿线圈3，误差补偿线圈3包括在铁芯上绕制的输入一次绕组N3、输出二次绕组N4；基本二次绕组2的全匝输出连接误差补偿线圈3的输入一次绕组N3，其中基本二次绕组2与抽头线圈N1的公共端即电流流出端S1与误差补偿线圈3一次绕组N3的一次电流流入端连接，一次绕组N3的一次电流流入端和二次绕组N4的二次电流流出端为同名端相互连接；基本二次绕组2抽头线圈N1的抽头端与误差补偿线圈3二次绕组N4的二次电流流入端连接；误差补偿线圈3二次绕组N4的输出连接外接电能表。

优选地，电流互感器1基本二次绕组2的全匝线圈(即N1+N2，包括绕组线圈N2和抽头线圈N1)与抽头线圈N1之间成整数倍匝数关系，误差补偿线圈3的输出二次绕组N4与输入一次绕组N3之间成整数倍匝数关系；进一步地，电流互感器基本二次绕组2全匝线圈(N1+N2)、抽头线圈N1之间的匝数倍数与所述误差补偿线圈3输出二次绕组N4、输入一次绕组N3之间的匝数倍数相同，即(N1+N2)：N1＝N4:N3。

如图2所示是本实用新型带误差补偿的电磁式电流互感器误差补偿方法的示意框图，电流互感器1基本二次绕组2的全匝输出提供误差补偿线圈3一次绕组N3的一次电流I3，一次电流I3从电流互感器1基本二次绕组2的S1端流出，流经电流节点A，根据基尔霍夫电流定律，在节点A：I3＝I1-I2，I3从电流节点A流出后流经误差补偿线圈3的一次绕组N3后，回到电流互感器1基本二次绕组2的S2端。

电流互感器1基本二次绕组2的抽头线圈N1提供抽头补偿电流I2，抽头补偿电流I2从基本二次绕组2的S1端流出，流经电流节点A，在节点A：I2＝I1-I3，I2从电流节点A流出后流经电流节点B，在节点B：I2+I5＝I4，I2从电流节点B流出后，再流经外接计量电能表4和电流节点C，在节点C：I2＝I4-I5，最后从电流互感器1基本二次绕组2上的抽头M流入抽头线圈N1，在节点M：I2+I3＝I1。

误差补偿线圈3二次绕组N4的二次电流输出生成误差补偿电流I5，误差补偿电流I5和抽头线圈N1输出的抽头补偿电流I2在电流节点B汇流后形成电流互感器输出电流I4，根据基尔霍夫电流定律，电流互感器1输出电流I4即流进电能表4用于计量的电流I4由误差补偿电流I5和抽头补偿电流I2组成，即：I4＝I2+I5，随着负荷电流的变化I2与I5相互作用、相互补偿，叠加完成对电流互感器1的误差补偿，使得进电能表4的电流I4始终运行在合理的误差范围，从而提高了电流互感器1的精度和计量宽度。

工作过程：在实际的用电线路中，当负荷非常小时，由于误差补偿线圈3的一次绕组N3存在磁阻，电流互感器1的输出大多数电流经抽头补偿电流I2进入电能表，误差补偿电流I5只是作为对抽头补偿电流I2的补偿；当负荷增大到一定程度，当抽头补偿电流I2的线径所产生的电阻大于误差补偿线圈3一次绕组N3产生的磁阻时，电流互感器1的输出大多数会经过误差补偿线圈的一次绕组N3并在二次绕组N4感应出N4/N3倍的误差补偿电流I5流进电能表，此时抽头补偿电流I2只是作为对误差补偿电流I5的补偿。通过电流互感器1基本二次绕组2铁芯和误差补偿线圈3铁芯饱和区的设定，随着负荷电流的变化，抽头补偿电流I2和误差补偿电流I5相互作用、相互补偿使得电流互感器在额定电流的1％-120％以内的误差总能符合国家标准的要求，而且在额定电流的1％-120％以外使用时，依然具有很高的准确度，从而有效提高了电流互感器的计量范围和准确度。