统一倍率宽幅计量电流互感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种统一倍率宽幅计量电流互感器。本实用新型专利技术包括宽幅电流采样装置和智能转换终端，宽幅电流采样装置的采样精度除了可以满足采集普通电流互感器的额定一次电流1％～120％的采样范围还可以满足额定一次电流0.2％～1％的采样范围。并且两种采样范围的可以通过智能转换终端实现自动切换。本实用新型专利技术大大提高了电力系统领域电力计量的准确度。

【技术实现步骤摘要】
统一倍率宽幅计量电流互感器
本技术涉及电气设备领域中电能计量设备领域,具体为一种统一倍率宽幅计量电流互感器及其制作方法、控制方法。
技术介绍
为了保证电力系统安全经济运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备，而需要将一次系统的大电流按比例变换成小电流，供给测量仪表和保护装置使用。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。除起到电流变换的作用外，还起到电气隔离作用。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，实际中往往只有一匝，也就是穿心而过，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路等设备中。在测量电流时由于电气设备容量的不同，需要测量的电流值有大有小，如果固定用一组变比较大的电流互感器在测大电流时，测试出的电流值精度较高，但当做小容量的电气设备时变比较大的互感器测试出的电流值精度就会较低，造成误差很大。比如100/5的电流互感器，根据国家标准，一次电流为额定一次电流的1％时的比差值是±0.75％，即电流互感器的二次电流需要0.05A，但是在1％以下的范围由于电磁传递的非线性关系，1％以下的电流测量误差较大，即一次电流在1A以下测量精度达不到。而采用与100/5同样倍率的一种20/1的电流互感器，一次电流为1A时，占额定一次电流的5％，额定一次电流的1％为0.2A，虽然满足了一次电流在1A以下的精确测量，但是在电流超过20A时，不能长时间过负荷运行。而在大型工厂中，白天工作用电量大，电流可达几百安，而到了夜间，关闭机器仅剩照明的情况下电流又很少因此需要设计一种可以根据负荷的大小自动切换电流互感器的精度实现电流计量范围加宽的一种电流互感器成为一种迫切的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供了一种在更宽电流采样范围内满足国家标准精度要求的一种统一倍率宽幅计量电流互感器。本技术要解决的技术问题的技术方案是：统一倍率宽幅计量电流互感器，其特征在于：包括宽幅电流采样装置和智能转换终端，所述宽幅电流采样装置与智能转换终端电气连接。所述宽幅电流采样装置输出大、小采样范围的电流信号给智能转换终端。所述大采样范围的一次电流为额定一次电流的1％～120％，所述小采样范围的一次电流为额定一次电流的0.2％～1％。所述智能转换终端自动判断并切换大、小采样范围的电流给计量装置。更好的，所述宽幅电流采样装置设有铁芯以及绕设在铁芯上的二次绕组，所述二次绕组的额定二次电流为5A。所述二次绕组包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的额定二次电流为1A，并且第一线圈绕和二次绕组的变比倍率相同。更好的，所述宽幅电流采样装置还包括转接端子，所述转接端子包括公共输出端子、第一电流端子、第二电流端子。所述第一线圈的导线的一端和公共输出端子电气连接，第一线圈另一端和第一电流端子电气连接，用以输出小采样范围的二次电流。所述第二线圈的导线的一端和公共输出端子电气连接，第二线圈另一端和第二电流端子电气连接，用以与第一电流端子组合输出大采样范围的二次电流。更好的，所述智能转换终端包括控制器、检测模块、转换开关、电流端子,所述电流端子包括公共输入端子、第一电流输入端子、第二电流输入端子、第一电流输出端子、第二电流输出端子。所述第一电流输出端子和公共输入端子电气连接，所述第一电流输出端子和公共输入端子之间串设有检测模块，所述检测模块和控制器电气连接用以检测连接第一电流输出端子和公共输入端子的导线上的电流。所述转换开关串联在第二电流输出端子和第二电流输入端子之间，所述转换开关的控制输入端和控制器电气连接，所述第一电流输入端子和第二电流输出端子电气连接。所述公共输出端子和公共输入端子电气连接，所述第一电流端子和第一电流输入端子电气连接，所述第二电流端子和第二电流输入端子电气连接。更好的，所述检测模块为仪表用电流互感器，所述检测模块套设在连接第一电流输出端子和公共输入端子的导线上，所述检测模块的输出端和控制器电气连接。所述转换开关为继电器，所述转换开关的常闭触点串联在第二电流输入端子和第二电流输出端子之间，所述控制器和转换开关的线圈绕组电气连接。更好的，所述第一线圈由两根或两根以上导线绕制而成，所述第二线圈由两根或两根以上导线绕制而成。更好的，所述智能转换终端设有数据接口用以实现电流数据的检测。一种统一倍率宽幅计量电流互感器的制作方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、根据额定一次、二次电流以及安匝数确定二次绕组铁心的截面积，包括额定二次电流为5A的线圈绕组的截面积和额定二次电流为1A的线圈绕组的截面积其中第一线圈的截面积=第二线圈的截面积=步骤2、设计制作铁芯，铁芯以额定二次电流为1A为基准进行设计，此时铁芯面积计算时磁密选择在0.35T～0.41T，同时，满足额定二次电流为5A的铁芯面积计算时磁密选择在0.5T～0.6T，步骤3、利用电流互感器校验仪并根据步骤1、步骤2的数据迭代调整二次补偿匝数，直到达到国家标准误差等级的精度要求，步骤4、利用绝缘材料包扎线圈、烘干、浇注成型。更好的，所述步骤1中的第一线圈或者第二线圈采用两根或者两根以上导线，并在所述步骤3中根据误差校验结果调整第一线圈或者第二线圈的每根导线的截面积大小。一种统一倍率宽幅计量电流互感器的智能终端的控制方法其特征在于包括以下步骤：初始状态下，转换开关处于闭合状态，步骤1、智能终端上电启动，转换开关处于闭合状态，步骤2、控制器运行设定时间t1后通过检测模块检测二次电流的大小，如果二次电流小于下限值，则控制器控制转换开关断开，如果二次电流大于下限值，则控制器控制转换开关保持闭合状态，步骤3、控制器启动自动转换功能，包括以下两种情况：一、正常运行时的切换控制当二次电流值小于下限值并持续设定时间t2后，控制器控制转换开关断开，当二次电流值大于上限值并持续设定时间t3后，控制器控制转换开关闭合，二、异常运行时的切换控制当二次电流大于上限值后，在设定时间t3内检测电流在采样周期内电流的增幅，如果电流的增幅大于增幅上限值，则控制器控制转换开关闭合，如果电流的增幅小于增幅上限值，则控制器保持转换开关的状态。本技术的有益效果为：1、在更宽的采样范围内能够输出满足国家标准的二次电流，具有是计量更加准确的有益效果；2、具有自动切换两种采样范围的功能；3、电流互感器结构简单，采用一个铁芯，成本低廉。附图说明图1是本技术一种实施例的电气结构图，图2是本技术一种实施例二次绕组的示意图。图中：1、宽幅电流采样装置，2、智能转换终端，L2、二次绕组，L21、第一线圈，L22、第二线圈，CS1、公共输出端子，CS2、第一电流端子，CS3、第二电流端子，KS1、公共输入端子，KS2、第一电流输入端子，KS3、第二电流输入端子，S1、第一电流输出端子，S2、第二电流输出端子，U、控制器，CT、检测模块，SW、转换开关。具体实施方式为使本技术的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本技术的实施方式做进一步的详细解释。如图1所示，该技术为一种统一倍率宽幅计量电流互感器，包括宽幅电流采样装置1和智能转换终端2。宽幅电流采样装置1用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.统一倍率宽幅计量电流互感器，其特征在于：包括宽幅电流采样装置(1)和智能转换终端(2)，所述宽幅电流采样装置(1)与智能转换终端(2)电气连接，所述宽幅电流采样装置(1)输出大、小采样范围的电流信号给智能转换终端(2)，所述大采样范围的一次电流为额定一次电流的1％～120％，所述小采样范围的一次电流为额定一次电流的0.2％～1％，所述智能转换终端(2)自动判断并切换大、小采样范围的电流信号给计量装置。

【技术特征摘要】
1.统一倍率宽幅计量电流互感器，其特征在于：包括宽幅电流采样装置(1)和智能转换终端(2)，所述宽幅电流采样装置(1)与智能转换终端(2)电气连接，所述宽幅电流采样装置(1)输出大、小采样范围的电流信号给智能转换终端(2)，所述大采样范围的一次电流为额定一次电流的1％～120％，所述小采样范围的一次电流为额定一次电流的0.2％～1％，所述智能转换终端(2)自动判断并切换大、小采样范围的电流信号给计量装置。2.根据权利要求1所述的统一倍率宽幅计量电流互感器，其特征在于：所述宽幅电流采样装置(1)设有铁芯(T)以及绕设在铁芯(T)上的二次绕组(L2)，所述二次绕组(L2)的额定二次电流为5A，所述二次绕组(L2)包括第一线圈(L21)和第二线圈(L22)，所述第一线圈(L21)的额定二次电流为1A，并且第一线圈绕(L21)和二次绕组(L2)的变比倍率相同。3.根据权利要求2所述的统一倍率宽幅计量电流互感器，其特征在于：所述宽幅电流采样装置(1)还包括转接端子，所述转接端子包括公共输出端子(CS1)、第一电流端子(CS2)、第二电流端子(CS3)，所述第一线圈(L21)的导线的一端和公共输出端子(CS1)电气连接，第一线圈(L21)另一端和第一电流端子(CS2)电气连接，用以输出小采样范围的二次电流，所述第二线圈(L22)的导线的一端和公共输出端子(CS1)电气连接，第二线圈(L22)另一端和第二电流端子(CS3)电气连接，用以与第一电流端子(CS2)组合输出大采样范围的二次电流。4.根据权利要求3所述的统一倍率宽幅计量电流互感器，其特征在于：所述智能转换终端(2)包括控制器(U)、检测模块(CT)、转换开关(SW)、电流端子,所述电流端子包括公共输入端子(KS...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉兴，石昌伶，傅杰，翟全德，王开瑞，杨伟英，王丕杰，
申请(专利权)人：山东亿玛信诺电气有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37