[其他]帶補償裝置的電磁式電壓比例標準

無效

• 申請號: 86203496
• 申請日: 1986-05-15
• 公開（公告）號: CN86203496U
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 趙修民
• 申請（專利權）人: 李啟榮
• 主分類號: H01F40/14
• 分類號: H01F40/14
• 代理公司: 太原專利事務所
• 代理人: 王金鎖

本實用新型屬于電磁式電壓比例標準。

目前電壓比例標準除電阻式和電容式以外，在電磁式電壓比例標準中只有感應分壓器和雙級電壓互感器兩種結構，它們的基本結構相似，如圖1所示。N_s1為第一級激磁繞組，只繞在鐵芯1上，N₁、N₂分別為第二級比例繞組，都繞在兩個鐵芯1和2上，由于有兩個鐵芯，且要求繞組在鐵心上均勻繞制，這樣鐵芯就必須采用圓環形的，而圓環形鐵芯繞組的絕緣處理非常困難，所以這種電磁式電壓比例標準的電壓不能太高，一般不超過1kv，國外感應分壓器最高電壓為7.5kv，國內為10kv，雙級電壓互感器國內最高為35kv。如《電測與儀表》1980年第4期介紹的“電磁式高電壓比率標準的誤差及其檢定方法”一文所述。

本實用新型主要作為高壓電壓比例標準。

在包含有一次繞組、二次繞組的精密電磁式電壓互感器（以下簡稱主電壓互感器）中增設輔助繞組和補償裝置，由輔助繞組給補償裝置供電，構成帶補償裝置的電磁式電壓比例標準。主電壓互感器在空載下運行，其一次繞組空載電流輸入補償裝置的一次，在補償裝置的二次產生補償電壓或電勢，補償主電壓互感器的空載誤差和泄漏電流產生的誤差。使原來空載誤差約為0.05％的精密電壓互感器成為準確度不低于0.005％的帶補償裝置的電磁式電壓比例標準。可以用來檢定0.01級及以下的高準確度電壓互感器。

本實用新型的高壓互感器鐵心為疊片式的，低壓互感器仍可采用圓環形鐵心，要求在1.2Un（額定電壓）下，鐵心的磁密不飽和，即磁密剛剛達到或超過最大導磁率時的磁密。因為一般高壓電磁式電壓互感器也都采用疊片鐵心，所以本實用新型可以用來制作高壓電磁式電壓比例標準。

電壓互感器在空載運行時，其誤差為：

對于高壓電壓互感器，由于繞組匝間，層間，繞組對繞組，繞組對鐵心和外殼之間有分布電容，產生泄漏電流，在繞組中形成阻抗壓降造成誤差，可用等值電容電流Ic和等值阻抗Zc表示，因此，高壓電壓互感器的空載誤差為：

式中第二項根據結構的不同，泄漏電流造成的誤差可正可負，但與電壓的大小無關。

補償裝置由電壓或電流互感器，阻抗元件，電容箱和電阻箱組成。

當補償裝置的互感器為電壓互感器時，原理圖如圖2所示：主電壓互感器的電壓比為Kn，A、a分別為一次繞組N₁和二次繞組N₂的高壓端，N、n為地電位端，N_b為輔助繞組，虛線內為補償裝置，N_b1和N_b2為補償電壓互感器的一次繞組和二次繞組，N₀和n₀為經過補償后電壓比例標準的一次和二次繞組的地電位端。

設計一個阻抗元件Z_b，要求：

Z_b＝KZ₁（3）

式中K——系數，一般O＜K＜1，將Z_b串聯在一次繞組N₁的地電位N端，產生壓降（o＋c）Z_b，其中c為電容泄漏電流，再將輔助繞組N_b兩端的電壓通過電容箱C和電阻箱R產生的電流通過阻抗元件Z_b、要求：

這樣，阻抗Z_b的壓降為：

通過電壓比為K_b的補償電壓互感器（其誤差略去不計）轉換為

將△₂串聯在二次繞組N₂的地電位n端，以補償這時的空載誤差（1＋K）。

因為這時一次繞組N_b1回路的阻抗增加了，Z_b＝KZ₁，要使空載誤差全部得到補償必須使：

（6）將式（1）、（3）、（5）、（6）聯立解得補償電壓互感器的電壓比K_b＝ (K)/(1＋K) K_n

如果是低壓電壓比例標準，分布電容很小，則電容箱C的電容C≈0；如果是高壓電壓比例標準，調節RC使，△應滿足：（ (1＋K)/(K) ）△（7）這時可以補償泄漏電流產生的誤差。

當補償裝置的互感器為電流互感器時，原理圖如圖3所示。