一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，是电流、电压互感器内置式的一体化变压器，其铁芯、高压及低压主绕组与普通变压器相同，在变压器箱体内，低压侧并联有双二次绕组的低压微型变压器及容性阻抗构成的空载误差补偿输出单元；串接有负荷补偿电流互感器及二次负载构成的负荷误差补偿输出单元；还串接有负荷测量电流互感器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，具体为一种配置空载及负荷误差特性补偿互感器的一体化配网变压器，属电力行业电能测量与计量

技术介绍
配电网变压器，是电力系统面对用户的节点，一次设备的集成化(小型化、一体化、多功能化)，是电网规划、建设的发展趋势，集成化变压器与互感器等高压设备，有利于电网的安全可靠，有利于降低整体造价，有利于监测配网的窃电现象。具有互感器功能的一体化配网变压器，可以在箱体内部置入微型电能表，真实记录通过变压器传输的电能用量，通过无绳方式连续或定时发送计量数据，用于与高压绕组电能计量装置、低压侧电度表所计量的用电量实时比较，监测设备的安全运行，及时发现窃电现象；同时，配合具有互感器功能的一体化配网变压器，可以增加柱上变压器使用功能， 使柱上变电站的建设成为可能。现有公知的带互感器一体化变压器，其电流互感器是用带环形铁芯内置或外置于油箱中的CT测量二电流，电压信号直接取自于二次侧出线，中国技术专利《计量变电变压器》(申请号200520057371.x申请日2005-04-16)、《计量一体化配电变压器》(申请号02276149. 7申请日2002-08-16)即是采用的这种结构，由于变压器的励磁电流I。与负荷电流I2相比所占比例也非常小，且励磁电流Itl相对稳定，负荷电流(亦称变压器二次测电流)I2与一次侧电流I1的关系成正比，所以在二次绕组穿入电流互感器线圈CT即可获得准确度较高的一次侧电流换算值；但是从变压器“T”型等效图(附图1)可以看出，由于负荷4产生的负荷电流I2和变压器励磁电流Itl在一次绕组阻抗\和二次绕组阻抗导致二次电压队与一次电压仏之间存在差异，二次输出电压不能按比例反映一次电压，对于35kV、20kV及IOkV系列配网变压器，根据容量、结构的不同，二次电压与一次电压之间在空载及满载负荷情况下的偏差，可达到5% 8%，这对高准确度测量一次侧电压产生了困难，如果能采取简单、可靠的措施，在变压器的二次端通过补偿的手段输出一组偏差小于 0. 2 %的一次侧电压测量信号端口、以及二次侧电流信号端口，即构成高准确度模拟一次侧电压与二次侧电流信号，监测变压器电量传输情况，实现具有内置互感器功能的高精度一体化配网变压器功能，并可指导更高电压等级变压器增加互感器功能。类似的内置式一体化的通过高准确度模拟测量变压器一次侧电流电压方法及装置，监测变压器电量传输情况，未见于已有专利文献中。
技术实现思路
本技术的目的是针对
技术介绍
提出的问题，提供一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，采用内置式空载及负荷误差特性补偿互感器的方法，实现高准确度模拟测量变压器一次侧电流电压，真实记录通过变压器传输的电能用量，通过无绳方式连续或定时发送计量数据，用于与高压绕组电能计量装置、低压侧电度表所计量的用电量的实时比较，便于及时发现窃电现象的发生，采用电压感应式原理、移相技术、电流互感器等补偿方式，调整电压互感器误差性能，通过补偿，可保证互感器的准确度在0. 2级以上，以满足电能计量、电压和电流监测、继电保护、谐波测量需要，也可以与其它设备组合成微型变电站，而且其准确度有很大的提升空间。本技术的技术方案是一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，是电流、 电压互感器内置式的一体化变压器，其铁芯、高压及低压主绕组与普通变压器相同，其特征在于在变压器箱体内，低压侧并联有双二次绕组的低压微型变压器及容性阻抗构成的空载误差补偿输出单元；串接有负荷补偿电流互感器及二次负载构成的负荷误差补偿输出单元；还串接有负荷测量电流互感器。其有益效果是双二次绕组用于补偿测量一次电压的空载误差，负荷补偿电流互感器用于补偿测量一次电压的负荷误差，空载误差的补偿输出单元与负荷误差的补偿输出单元串联，构成了一次电压测量的综合误差特性补偿，负荷测量电流互感器用于测量配网变压器低压侧电流。如上所述的一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，其特征在于所述的空载误差补偿输出单元由双二次绕组的低压微型变压器及容性阻抗构成；低压微型变压器的一次绕组并接在配网变压器低压侧输出端，低压微型变压器的第一个二次绕组串接在补偿回路，低压微型变压器的第二个二次绕组并联有容性阻抗。其作用是第一个二次绕组串接在补偿回路，用于补偿空载误差的幅值，并联的容性阻抗，用于补偿空载误差的相位。如上所述的一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，其特征在于负荷测量电流互感器和负荷补偿电流互感器，均是穿在配网变压器低压绕组出线上，负荷补偿电流互感器出线上并联有二次负载。其作用是负荷补偿电流互感器及并联的二次负载，用于负荷误差补偿。本技术的工作原理是采取空载误差ε C1补偿和负载误差h补偿方式，解决具有互感器功能的变压器在二次侧电压U2与一次侧电压U1的比例关系误差问题，满足电压互感器准确度要求的关系，实现高准确度模拟测量变压器一次侧电流电压目的。附图说明附图1为传统配网变压器原理图；附图2为电压比例误差补偿原理图；附图3为电压空载相位误差补偿原理图；附图4为带相位移的空载误差补偿原理图；附图5为相位误差补偿、比值误差补偿相互独立的补偿电路；附图6为负荷误差补偿原理电路；附图7空载误差及负荷误差综合补偿结合电路；附图8为具有互感器功能的三相变压器整体结构电路图。具体实施方式附图中的标记附图1中=Z1——一次绕组阻抗Z1 (包括一次绕组电阻R1和一次绕组漏抗，Z2—二次绕组阻抗4 (包括一次绕组电阻&和一次绕组漏抗V)，Z0—励磁绕组阻抗Ztl(包括励磁绕组电阻Rtl和励磁绕组感抗，Zb——二次负荷，U1——变压器一次侧电压，U2——变压器二次侧电压，I0——励磁电流，I2——负荷电流；附图2中A、N——高压侧绕组端子，a、η——低压侧绕组端子，a'、η'——电压互感器功能端子，一空载误差补偿单元，一负荷误差补偿单元，U2'——电压互感器输出电压；附图3中T——低压微型变压器；附图4中Zb——低压微型变压器二次容性阻抗；附图5中T'——两个二次绕组的低压微型变压器；附图6中CTB——补偿用电流互感器，Zf——补偿用电流互感器的二次负载；附图7中CT——电流互感器，&、K2——CT 二次端子；附图8中A、B、C——三相变压器高压侧绕组端子a、b、c、η——三相变压器低压侧绕组端子a'、b'、c'—三相变压器电压互感器功能端子CTa, CTb, CTc——三相电流互感器CTBa、CTBb、CTbc—三相补偿用电流互感器Ta、Tb、Tc一两个二次绕组的三相低压微型变压器Zfa、Zpb、ZFb——三相补偿用电流互感器的二次负载ZBa、^Bb^ ZBb——三相低压微型变压器二次阻抗Ka.1、Ka2、Kbl、Kb2、Kcl, Kc2—三相电流互感器二次端子。以下结合附图对专利技术实施例作进一步说明参照附图1、2所示，导致常规变压器二次侧电压与一次侧电压之间的比例关系发生偏差(误差)的主要原因是励磁电流Itl在一次绕组阻抗&上产生的误差ε J称之为空载误差，ε ^ = ItlZ1)，以及二次负荷电流I2在一次绕组阻抗\和二次绕组阻抗\上产生的负载误差h，h= I2(ZfZ2)，如果采取空载误差ε C1补偿和负载误差q补偿方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带误差补偿互感器的一体化配网变压器，是电流、电压互感器内置式的一体化变压器，其铁芯、高压及低压主绕组与普通变压器相同，其特征在于：在变压器箱体内，低压侧并联有双二次绕组的低压微型变压器及容性阻抗构成的空载误差补偿输出单元；串接有负荷补偿电流互感器及二次负载构成的负荷误差补偿输出单元；还串接有负荷测量电流互感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓琪，汪本进，冯宇，吴士普，余春雨，李璿，费晔，王欢，毛安澜，陈晓明，王玲，陈心佳，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：84