[发明专利]一种高低压混合励磁双级电压互感器及其校准方法

说明书

本发明提供一种高低压混合励磁双级电压互感器及其校准方法，所述双级电压互感器包括：主电压互感器(1)，其包括第一级铁芯(I)、第二级铁芯(II)、一次绕组(W1)、二次绕组(W2)、高压励磁绕组(W3)和低压励磁绕组(W4)，其中，低压励磁绕组(W4)和高压励磁绕组(W3)依次绕制在第一级铁芯(I)上，第一级铁芯(I)与第二级铁芯(II)叠置后依次绕制二次绕组(W2)和一次绕组(W1)；辅助电压互感器(2)，其用于对主电压互感器进行励磁，其包括铁芯、辅助一次绕组(W5)、辅助二次绕组(W6)和供电绕组(W7)，其中，辅助一次绕组(W5)、辅助二次绕组(W6)和供电绕组(W7)依次绕制在铁芯上，且辅助一次绕组(W5)与主电压互感器一次绕组(W1)和高压励磁绕组(W3)连接，辅助二次绕组(W6)与主电压互感器低压励磁绕组(W4)连接。

技术领域

本发明涉及电压比例精密测量技术领域，并且更具体地，涉及一种高低压混合励磁双级电压互感器及其校准方法。

背景技术

工频电压比例标准是开展工频电压量值溯源和传递工作的关键设备，是用来复现工频电压比例的重要计量标准装置。随着电能计量准确度的提高，对互感器的准确度提出了更高的要求，因此必须研究准确度等级高、稳定性好的电压比例标准装置。目前，国际上普遍采用的工频电压比例标准主要有电阻式、电容式和电磁式三种类型。电阻式在高压下由于电阻温升和容性泄漏电流的影响，使其在110kV以上使用受到了限制。电容式由于受电压等级、温度、邻近效应及结构的限制，随着电压等级的升高，其制造难度明显增大，且准确度和稳定性不如电磁式比例标准高。现有电磁式电压比例标准一般有单级电压互感器和双级电压互感器两种，后者理论上准确度等级更高。

目前，双级电压互感器普遍采用的是高压励磁或者低压励磁结构，先在环形辅助铁芯上绕制励磁线圈，然后与环形主铁芯合套，在套叠后的环形器身上绕制比例线圈，最后绕制二次线圈，励磁线圈和比例线圈都用一次电压励磁，通过励磁线圈在辅助铁芯上产生的磁势来补偿主铁芯的磁势，使比例线圈的励磁电流接近为零，于是双级电压互感器有非常小励磁误差。但是如果采用高压励磁方式，由于高电势存在使得容性泄漏较大，如果采用低压励磁方式，则引入了辅助电压互感器误差，影响了补偿的效果。

发明内容

为了解决背景技术存在的只采取高压励磁方式会有容性误差，只采用低压励磁方式会有辅助电压互感器一跨这一技术问题，本发明提供一种高低压混合励磁双级电压互感器及其校准方法。其中，所述双级电压互感器包括：

主电压互感器1，其包括第一级铁芯I、第二级铁芯II、一次绕组W1、二次绕组W2、高压励磁绕组W3和低压励磁绕组W4，其中，低压励磁绕组W4和高压励磁绕组W3依次绕制在第一级铁芯I上，绕制有低压励磁绕组W4和高压励磁绕组W3的第一级铁芯I与第二级铁芯II叠置后依次绕制二次绕组W2和一次绕组W1；

辅助电压互感器2，其是单极电压互感器，用于对主电压互感器进行励磁，其包括铁芯、辅助一次绕组W5、辅助二次绕组W6和供电绕组W7，其中，辅助一次绕组W5、辅助二次绕组W6和供电绕组W7依次绕制在铁芯上，且辅助一次绕组W5与主电压互感器一次绕组W1和高压励磁绕组W3连接，辅助二次绕组W6与主电压互感器低压励磁绕组W4连接。

优选地，所述主电压互感器的第一级铁芯I和第二级铁芯II是环状铁芯，且第二级铁芯II的直径大于第一级铁芯I，第二级铁芯II和第一级铁芯I叠置时圆心重合。

优选地，所述主电压互感器的第二级铁芯II是四个圆环，分别安装在绕制有低压励磁绕组W4和高压励磁绕组W3的第一级铁芯I的内外上下四侧，其中上侧的圆环和绕制有低压励磁绕组W4和高压励磁绕组W3的第一级铁芯I垫有绝缘材料防止形成短路匝。

优选地，所述高压励磁绕组W3的匝数与一次绕组W1和辅助一次绕组W5的匝数相等，低压励磁绕组W4与辅助二次绕组W6的匝数相等。