一种电容式电压互感器及降低频率对其精度影响的方法

技术领域

本发明属于电容式电压互感器技术领域，具体涉及一种电容式电压互感器及降低频率对其精度影响的方法。

背景技术

电容式电压互感器由电容分压器、电磁单元组成，在电网中用于检测一次侧电压。其中电磁装置是重要部件，其对产品精度、稳定性影响很大。电磁装置由中间变压器、补偿电抗器，阻尼装置等组成。当线路上的频率发生变化时，其测量的精度也会受到影响，一般情况，当线路频率降低时，电容式电压互感器的精度会按以下情况变化(负载不大的情况下)：频率每降低1％，比差减少0.04％左右，角差增加1.5'左右(当频率每增加1％时，比差增加0.04％，角差减少1.5')，因此，频率的变化对产品的精度影很大，这也是造成电容式电压互感器产品很难做到0.1级精度的主要原因，综上所述，有必要进行改进。

方法内容

本发明解决的技术问题：提供一种电容式电压互感器及降低频率对其精度影响的方法，根据频率检测装置获得的频率数值，当频率增加到一定数值时，通过调整电容式电压互感器的电抗值，保证电容式电压互感器的精度，从而降低了频率对电容式电压互感器精度的影响。

本发明采用的技术方案：降低频率对电容式电压互感器精度影响的结构，包括电容式电压互感器，所述电容式电压互感器的二次绕组上设有用于测量实际线路频率的频率检测装置，所述电容式电压互感器上还设有辅助调节装置，所述辅助调节装置与频率检测装置连接并在频率检测装置的控制下实现对电容式电压互感器的电抗值的调节，从而降低频率对于测量精度的影响。

其中，所述电容式电压互感器包括电容分压器和电磁单元，所述电磁单元包括中间变压器T和补偿电抗器L，所述频率检测装置并联于中间变压器T的二次绕组上。

进一步地，所述辅助调节装置包括辅助绕组，所述辅助绕组设于补偿电抗器L的主绕组上，所述频率检测装置的动作机构与辅助绕组连接，所述频率检测装置根据检测的频率数值控制辅助绕组接入补偿电抗器L的主绕组或与补偿电抗器L主绕组断开，实现补偿电抗器L主绕组匝数的调整。

进一步地，所述动作机构由常开触点和常闭触点组成，所述常开触点与辅助绕组组成串联支路后与补偿电抗器L主绕组串联，所述常闭触点并联在串联支路的两端。

进一步地，所述频率检测装置为频率继电器KF。

进一步地，所述补偿电抗器L的主绕组上增加多个辅助绕组，且电容式电压互感器的二次绕组上设置有多个用于分别控制对应的辅助绕组的频率继电器KF。

降低频率对电容式电压互感器精度影响的方法，在电容式电压互感器的二次绕组上设置频率检测装置，根据频率检测装置获得的频率数值，以调整电容式电压互感器的电抗值，从而降低频率对电容式电压互感器精度的影响。

进一步地，所述电容式电压互感器包括电容分压器和电磁单元，所述电磁单元包括中间变压器T和补偿电抗器L，所述频率检测装置并联于中间变压器T的二次绕组上。

进一步地，在补偿电抗器L主绕组上增加辅助绕组，频率检测装置的动作机构与补偿电抗器L上的辅助绕组连接，根据频率检测装置检测的频率情况，通过触发动作机构将辅助绕组接入补偿电抗器L主绕组或与补偿电抗器L主绕组断开实现补偿电抗器L主绕组匝数的调整；

进一步地，所述动作机构由常开触点和常闭触点组成，所述常开触点与辅助绕组组成串联支路后与补偿电抗器L主绕组串联，所述常闭触点并联在串联支路的两端；所述频率检测装置为频率继电器KF。

进一步地，在补偿电抗器L主绕组上增加多个辅助绕组，且电容式电压互感器的二次绕组上设置有多个用于分别控制对应的辅助绕组的频率继电器KF。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本技术方案根据频率检测装置获得的频率数值，当频率增加到一定数值时，通过调整电容式电压互感器的电抗值，保证电容式电压互感器的精度，从而降低了频率对电容式电压互感器精度的影响；

2、本技术方案根据频率值，可通过改变对应的补偿电抗器匝数或改变补偿电抗器的绕组接线方向，从而调节电容式电压互感器的电抗值，调节方式多样化；

3、本技术方案仅通过控制补偿电抗器绕组的接线方向或匝数，便可实现电容式电压互感器精度的控制，无需改变产品的参数，结构简单易于控制；

4、本技术方案可以设置多个频率检测装置控制对应的辅助触点来调节补偿电抗器的匝数，从而实现电容式电压互感器在更大的频率范围内满足产品的精度要求。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2为本发明准确度的对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2描述本发明的一种实施例，从而对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

一种电容式电压互感器，如图1所示，包括电容式电压互感器，所述电容式电压互感器的二次绕组上设有用于测量实际线路频率的频率检测装置，所述电容式电压互感器上还设有辅助调节装置，所述辅助调节装置与频率检测装置连接并在频率检测装置的控制下实现对电容式电压互感器的电抗值的调节，从而降低频率对于测量精度的影响。

其中，所述电容式电压互感器包括电容分压器1和电磁单元2，所述电磁单元2包括中间变压器T和补偿电抗器L，所述频率检测装置并联于中间变压器T的二次绕组上。

如图1所示，辅助调节装置具体如下：所述辅助调节装置包括辅助绕组2-1，所述辅助绕组2-1设于补偿电抗器L的主绕组上，所述频率检测装置的动作机构与辅助绕组2-1连接，所述频率检测装置根据检测的频率数值控制辅助绕组2-1接入补偿电抗器L的主绕组或与补偿电抗器L主绕组断开，实现补偿电抗器L主绕组匝数的调整；具体的，所述动作机构由常开触点2-2和常闭触点2-3组成，所述常开触点2-2与辅助绕组2-1组成串联支路后与补偿电抗器L主绕组串联，所述常闭触点2-3并联在串联支路的两端；具体的，所述频率检测装置为频率继电器KF。

作为发明的进一步优化方案，在补偿电抗器L的主绕组上增加多个辅助绕组2-1，且电容式电压互感器的二次绕组上设置有多个用于分别控制对应的辅助绕组2-1的频率继电器KF，增加多个辅助绕组2-1，频率每改变一定数值，改变对应的补偿电抗器L匝数，此方式可以满足产品在更宽的频率下满足准确度要求。

降低频率对电容式电压互感器精度影响的方法，在电容式电压互感器的二次绕组上设置频率检测装置，根据频率检测装置获得的频率数值，以调整电容式电压互感器的电抗值，从而降低频率对电容式电压互感器精度的影响。

所述电容式电压互感器包括电容分压器1和电磁单元2，所述电磁单元2包括中间变压器T和补偿电抗器L，所述频率检测装置并联于中间变压器T的二次绕组上。

在补偿电抗器L主绕组上增加辅助绕组2-1，频率检测装置的动作机构与补偿电抗器L上的辅助绕组2-1连接，根据频率检测装置检测的频率情况，通过触发动作机构将辅助绕组2-1接入补偿电抗器L主绕组或与补偿电抗器L主绕组断开实现补偿电抗器L主绕组匝数的调整；

所述动作机构由常开触点2-2和常闭触点2-3组成，所述常开触点2-2与辅助绕组2-1组成串联支路后与补偿电抗器L主绕组串联，所述常闭触点2-3并联在串联支路的两端；所述频率检测装置为频率继电器KF。

作为本发明的进一步优化方案，在补偿电抗器L主绕组上增加多个辅助绕组2-1，且电容式电压互感器的二次绕组上设置有多个用于分别控制对应的辅助绕组的频率继电器KF，增加多个辅助绕组，频率每改变一定数值，改变对应的补偿电抗器匝数，此方式可以满足产品在更宽的频率下满足准确度要求。

上述方案中，频率继电器KF的具体连接方法，设定频率继电器KF的动作频率值，在补偿电抗器L主绕组上增加辅助绕组，按照图1的方式将补偿电抗器L与频率继电器KF的常开触点和常闭触点连接。

例如某一产品，假设空载比差为+0.16％，角差+1',负载增加到150VA时，比差为-0.13％,角差+8'，对于常规结构，当频率降低到49.5Hz时，150VA下的准确度比差为-0.09，角差为+10'，此时角差增加超出准确度范围，如图2所示的方式1，产品在0.2级的准确下最大满足150VA的输出，一般情况下产品的额定频率为50Hz，补偿电抗器为8000匝，可以设定当降低到49.5Hz时，触发辅助绕组的动作机构，辅助绕组可以设计120匝左右，对于安装了本装置的产品，准确度在49.5Hz下，如图2所示的方式2，实现方式如下：当频率降低到频率继电器设定值时，控制电路动作将辅助绕组接入补偿电抗器，增大了回路电抗值，抵消了由于频率降低而增加的容抗值，保证了产品在49.5Hz下的准确度。

同样的当频率增加时，可以利用相同的方式进行调节，不同点是当频率增加时，补偿电抗器的匝数应该减少对应的匝数。

本技术方案根据频率检测装置获得的频率数值，当频率增加到一定数值时，通过调整电容式电压互感器的电抗值，保证电容式电压互感器的精度，从而降低了频率对电容式电压互感器精度的影响，根据频率值，可通过改变对应的补偿电抗器匝数或改变补偿电抗器的绕组接线方向，电容式电压互感器的电抗值的调节，调节方式多样化，可实现一组或几组比差和角差的调节，仅通过控制补偿电抗器绕组的接线方向或匝数，便可实现电容式电压互感器精度的控制，无需改变产品的参数，结构简单易于控制。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。