[实用新型]一种电流、电压比例变换及采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电流、电压比例变换及采样装置，属电测量技术领域。

背景技术

高压电能计量装置采样涉及对高压状态下的电流、电压值的精确测量，常规测量方法是通过互感器将一次高电压、大电流按比例变换成便于测量的二次电压、电流后再进行测量(如图1所示)，由于电流互感器的一次绕组与二次绕组是绝缘的且均匀地绕制在同一磁芯上以及绝缘质量等因素，依据电工原理在一次绕组与二次绕组之间会存在一定的分布电容及漏电抗，当一次绕组与二次绕组之间施加运行电压时将产生泄漏电流，该泄漏电流与电流互感器二次电流形成叠加，使高压状态下电流的测量产生附加误差，导致高压电能测量不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电流、电压比例变换及采样装置，以消除泄漏电流的影响，并达到宽量程测量目的。

本实用新型(1)采用二次电流等电位采样方法，迫使电流比例变换器的二次回路与一次回路等电位，将电流比例变换器一次回路与二次回路的电压差为零，达到消除泄漏电流的目的；(2)采用二次电压采样电路与电流采样电路等电位方法，满足电能量的高精度测量电流、电压值必须同步采样的要求；(3)为适应电流、电压高压等电位测量，采用双二次绕组双级电压互感器替换普通电压互感器，普通电压互感器仅有一个二次绕组，本实用新型在保留原有一个二次绕组基础上，增加一个以一次电压为参照电位的二个二次绕组；

本实用新型所述电流、电压比例变换及采样装置包括一个宽量程零磁通电流比例变换器，一个双二次绕组双级电压互感器，二个A/D采样电路，一个无线通信设备Ⅱ，一个直流电源，一个微处理器Ⅱ；直流电源向无线通信设备Ⅱ、微处理器Ⅱ和二个A/D采样电路供电；双二次绕组双级电压互感器的一次绕组N₁的高电位端A₀、励磁绕组N_L的高电位端A_L、二次绕组N₃的极性端2n与宽量程零磁通电流比例变换器的一次绕组极性端P₁连接，双二次绕组双级电压互感器的一次绕组N₁的低电位端X₀与励磁绕组N_L的低电位端X_L连接连接；A/D采样电路Ⅰ的输入端V_IN与双二次绕组双级电压互感器的二次绕组N₃的非极性端2a连接，A/D采样电路Ⅱ的输入端V_IN与宽量程零磁通电流比例变换器的输出电压端U_i连接，A/D采样电路Ⅰ、A/D采样电路Ⅱ的公共端com以及无线通信设备Ⅱ、直流电源、微处理器的接地端GND连接至宽量程零磁通电流比例变换器的一次绕组极性端P₁，与电能计量装置整体检验装置一次电压等电位；微处理器Ⅱ控制A/D采样电路Ⅰ和A/D采样电路Ⅱ，微处理器Ⅱ连接无线通信设备Ⅱ。

本实用新型的有益效果是，采用一次回路与二次回路等电位的电流比例变换器，使一次回路对二次回路电位差为零，达到了消除泄漏电流的目的。由于一次回路对二次回路电位差为零，使得电流比例变换器的绝缘结构简单，便于宽量程零磁通电流互感器的应用，将额定二次电流设计为0.1A，增加匝数比有利于提高互感器的准确度，可实现电流量程的程控自动切换，同时减小了磁芯及二次绕组导线的截面积，使电流比例变换器具有体积小、重量轻、造价低、便于集成等优点；采用双二次绕组双级电压互感器，同时满足了高压等电位采样和低压电位直接测量的要求。

附图说明

图1是电流、电压比例变换及采样装置示意图；

图2是宽量程零磁通电流比例变换器示意图。

图中符号：

TV_G----为双二次绕组双级电压互感器；

A₀、X₀----分别为双二次绕组双级电压互感器一次绕组N₁的高电位端、低电位端；

A_L、X_L----分别为双二次绕组双级电压互感器励磁绕组N_L的高电位端、低电位端；

1a、1n----分别为双二次绕组双级电压互感器二次绕组N₂的非极性端、极性端；

2a、2n----分别为双二次绕组双级电压互感器二次绕组N₃的非极性端、极性端；

I₁----为一次电流；