低频标准电压互感器和双电子源低频宽范围电压调节装置的制作方法

本发明属于互感器，更具体地，涉及一种低频标准电压互感器和双电子源低频宽范围电压调节装置。

背景技术：

1、互感器一般安装在断路器线路侧或者主变压器侧，也可能安装在需要检测信号的地方，比如母线上。标准互感器和调压装置是互感器误差检定的重要组成部分。

2、低频运行条件下互感器误差与磁密、匝数、截面积、导磁材料之间的关系更为复杂且相互为平衡制约关系，同时在保证计量精度的前提下，还需要满足互感器小型化、抗干扰、绝缘等要求，因此互感器设计难度较大；现场条件下外界干扰多，标准互感器的误差保障难度较大。

3、低频电源涉及整流逆变技术对控制系统要求极高，且现场应用的电源需满足大量程的要求，因此如何实现低频电压/电流源信号现场应用的大动态范围连续精细调节是个难点；高电压电源铁芯结构的高能量密度与工作频率低互为约束，因此与工频相比，等功耗情况下，如何实现高电压的高效输出是个难点。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种低频标准电压互感器和双电子源低频宽范围电压调节装置，低频标准电压互感器用于检测线路电压，而双电子源低频宽范围电压调节装置则可以连接在标准电压互感器和低频标准电压互感器一次侧端部，用于调整标准电压互感器一次侧的电压和输出范围并保障输出稳定性。

2、本发明采用如下的技术方案。本发明的第一方面提供了一种低频标准电压互感器，所述低频标准电压互感器包括：铁芯、一次绕组、二次绕组、补偿绕组、电场屏蔽件和磁场屏蔽件；二次绕组、补偿绕组和一次绕组由内至外依次绕设在铁芯上，磁场屏蔽件和电场屏蔽件依次绕设在一次绕组外部；补偿绕组与一次绕组串联，或补偿绕组与二次绕组串联。

3、优选地，所述铁芯为r型铁芯，所述r型铁芯的窗口为矩形，所述r型铁芯以退火硅钢片制成。

4、优选地，所述r型铁芯的窗口处设置有侧屏蔽和底屏蔽。

5、本发明的第二方面提供了一种双电子源低频宽范围电压调节装置，用于串联在所述低频标准电压互感器的一次绕组或二次绕组上；

6、所述双电子源低频宽范围电压调节装置包括：级联连接的两个低频稳压控制电源；两个低频稳压控制电源分别为主电源和辅助电源；主电源的输出电压与辅助电源的输出电压均可调，并且相叠加后输出，输出端串接在所述低频标准电压互感器的一次绕组或二次绕组上，用于对所述低频标准电压互感器的电压误差进行补偿。

7、优选地，主电源的输入侧连接三相50hz交流电源，主电源的输出侧连接加法器电路；辅助电源的输入侧则连接三相50hz交流电源的任一相和零线，辅助电源的输出端连接变压器，变压器与加法器电路连接，以利用变压器对辅助电源的输出进行调压，将调整后的电压输入至加法器电路，加法器电路最终将两个电源输出的电压叠加进行输出，所述加法器的输出端串接在所述低频标准电压互感器的一次绕组或二次绕组上。

8、优选地，主电源和辅助电源结构相同，主电源和辅助电源能够分开调节。

9、优选地，主电源用于提供主要功率，辅助电源用于微小电压的输出；主电源和辅助电源输出电压相叠加后输出电压，使电压互感器在1％～120％额定电压范围内进行校验。

10、优选地，主电源和辅助电源均包括：依次串联的输入端、整流电路、滤波电路、功率逆变器、变压及滤波电路和输出端。

11、优选地，主电源和辅助电源均包括：控制电路；

12、控制电路包括：测量反馈电路、pid控制电路和电压控制电路；

13、测量反馈电路与变压及滤波电路的输出端电连接，用于获取变压及滤波电路的输出电压，将输出电压反馈至pid控制电路；

14、功率逆变电路的输出端与变压及滤波电路的输入端相连接，pid控制电路根据从测量反馈电路获取的输出电压计算出测量结果的电压偏差，控制功率逆变电路适应性变化，调节变压及滤波电路的输出电压。

15、优选地，控制电路还包括：波形合成电路和主板控制器；

16、测量反馈电路、变压及滤波电路的输出端均连接至电压控制电路，电压控制电路获取测量反馈电路和变压及滤波电路输出电压的有效值，传输给波形合成电路；

17、主板控制器控制波形合成电路合成电源输出的波形，根据合成的波形将电压波形数据传输至pid控制电路；

18、pid控制电路根据电压的波形来控制功率逆变电路适应性变化，最终调节变压及滤波电路的输出电压。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

20、(1)通过设置补偿绕组，减少了电路中的电磁干扰，改善了电路的电流波形。

21、(2)通过主电源和辅助电源两者相结合的输出方式，增加了电压调节范围，保证整个电压段调节的细度、电源的质量，主电源提供主要功率，辅助电源实现微小电压的输出，保证大范围输出和小电流的精准定位，使电压互感器能够在1％～120％范围内进行校验；控制电路通过硬件波形合成和pid控制，可使得输出波形畸变小，可低频输出且频率稳定，从而满足低频和稳定的目标。同时采用硬件和软件结合的功率器件保护方式，保护迅速可靠。

22、(3)设置双电子源级联低频宽范围电压调节装置直接改变电流来调整电流波形，从而使电压在测量时保持稳定，保证数据的准确性，两者相互协同作用使得测量更加稳定。

技术特征：

1.一种低频标准电压互感器，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种低频标准电压互感器，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种低频标准电压互感器，其特征在于：

4.一种双电子源低频宽范围电压调节装置，其特征在于：用于串联在如权利要求1至3中任一项所述低频标准电压互感器的一次绕组或二次绕组上；

5.如权利要求4所述的一种双电子源低频宽范围电压调节装置；其特征在于：

6.如权利要求4所述的一种双电子源低频宽范围电压调节装置；其特征在于：

7.如权利要求6所述的一种双电子源低频宽范围电压调节装置；其特征在于：

8.如权利要求6所述的一种双电子源低频宽范围电压调节装置；其特征在于：

9.如权利要求8所述的一种双电子源低频宽范围电压调节装置；其特征在于：

10.如权利要求9所述的一种双电子源低频宽范围电压调节装置；其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种低频标准电压互感器和双电子源低频宽范围电压调节装置，其中低频标准电压互感器包括：铁芯、一次绕组、二次绕组、补偿绕组、电场屏蔽件和磁场屏蔽件；二次绕组、补偿绕组和一次绕组由内向外依次绕设在铁芯上，磁场屏蔽件和电场屏蔽件依次绕设在一次绕组外部；补偿绕组与一次绕组串联，或补偿绕组与二次绕组串联；所述种双电子源低频宽范围电压调节装置用于串联在所述低频标准电压互感器的一次绕组或二次绕组上；其包括：级联连接的两个低频稳压控制电源；两个低频稳压控制电源分别为主电源和辅助电源；主电源和辅助电源结构相同，主电源和辅助电源能够分开调节。

技术研发人员：李志新,徐敏锐,黄天超,王忠东,卢树峰,陆子刚,陈刚,欧阳曾恺
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司营销服务中心
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24