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隨著國(guó)家對(duì)電網(wǎng)計(jì)量越來越重視。電壓互感器作為電能計(jì)量裝置的重要部件之一，它的性能及準(zhǔn)確度直接影響電能的關(guān)口計(jì)量。影響電能計(jì)量的真實(shí)、可靠性。目前,電壓互感器是計(jì)量法規(guī)定的強(qiáng)制檢定產(chǎn)品，按照檢定規(guī)程的規(guī)定必須強(qiáng)檢。而這些工作都有是由專門成立的電能計(jì)量中心進(jìn)行的。隨著工作量、勞動(dòng)強(qiáng)度增加。目前的檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方式費(fèi)時(shí)、費(fèi)力效率不高。隨著自動(dòng)化水平的提升，通過自動(dòng)換接線對(duì)多只電壓互感器進(jìn)行檢定就成為了亟待解決的問題。本文通過理論和試驗(yàn)分析了繼電器切換對(duì)互感器準(zhǔn)確度的影響，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出了這種方式可行。根據(jù)國(guó)家檢定規(guī)程JJG314-2010《測(cè)量用電壓互感器》和JJG1029-2007《電力互感器》檢定規(guī)程的規(guī)定：電壓互感器必須強(qiáng)檢。電壓互感器的變比范圍一般為6KV~35KV/100V、57.7V，準(zhǔn)確等級(jí)0.5~0.2級(jí)，在實(shí)際檢定中由于換線頻繁出現(xiàn)接錯(cuò)線的情況，接線工作效率低；再者在對(duì)同一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)器不同變比檢定過程中因每次接線操作人員不一定相同，不同變比接線接觸不一定良好，會(huì)導(dǎo)致同一臺(tái)被檢互感器誤差的變化合格的視為不合格。鑒于以上情況，設(shè)計(jì)一套全自動(dòng)接線系統(tǒng)。

1互感器誤差來源分析

電壓互感器的誤差包括同相分量f和正交分量δ。它是實(shí)時(shí)評(píng)估電壓互感器準(zhǔn)確度的重要指標(biāo)。一旦誤差超過規(guī)定值，則會(huì)影響電能計(jì)量準(zhǔn)確性。我們知道電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)組成是由鐵心、所繞線圈和絕緣層三部分組成。它的誤差產(chǎn)生由兩部分組成：一是激磁電流I0與一次線圈內(nèi)阻抗Z1的阻抗壓降所帶來的空載誤差（這個(gè)誤差不是線性的）。二是負(fù)載電流與一次、二次線圈內(nèi)阻抗Z1+K2Z2的阻抗壓降所產(chǎn)生的負(fù)載誤差（式中K為電壓比，二次電流和二次阻抗均折算至一次）即電壓互感器的誤差：為了解決由于被測(cè)電壓互感器變比不一樣和臺(tái)數(shù)多的情況，在實(shí)際檢定中會(huì)出現(xiàn)接錯(cuò)線的問題和檢測(cè)繁瑣的問題；且在對(duì)同一臺(tái)被測(cè)電壓互感器不同變比檢定過程中因每次接線操作人員不同，變比接線接觸不好等情況，導(dǎo)致互感器被判斷為超差等問題。本文針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器變比切換和工位切換裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討。

2變比切換和工位切換裝置的設(shè)計(jì)過程

本文提出的變比切換裝置是通過以下技術(shù)方案來具體實(shí)現(xiàn)：首先設(shè)計(jì)一種自帶升壓器35KV、10KV、6KV一體的0.02級(jí)電壓互感器，一次為一組繞組，二次為多抽頭的互感器容量為50KVA。如圖1所示。這樣我們只在二次上通過繼電器切換來改變變比。裝置由全自動(dòng)輔助接線臺(tái)、程控式互感器校驗(yàn)臺(tái)、2級(jí)的互感器校驗(yàn)儀、0.02級(jí)的電壓互感器、電壓負(fù)荷箱3級(jí)、檢定與控制系統(tǒng)軟件組成。大致可分為兩部分：自動(dòng)接線裝置和控制部分。變比切換裝置設(shè)計(jì)的切換繼電器為每個(gè)觸點(diǎn)可以通過10A的電流。經(jīng)過大量的試驗(yàn)可以滿足電壓互感器二次端頻繁切換要求。輔助臺(tái)裝置中一次側(cè)及二次側(cè)導(dǎo)線都采取了絕緣性能最好的電力測(cè)試線。一次接線引到輔助裝置的外殼，輔助臺(tái)外殼指標(biāo)有A、X、a、x接線柱。這樣安全系數(shù)大大提高。工位的切換的設(shè)計(jì)。工位的切換是在互感器的二次端對(duì)二次的極性端也就是a端。通過繼電器轉(zhuǎn)換。如圖2所示。控制系統(tǒng)軟件則用于控制繼電器通斷。本方案原理方框圖如圖3所示。系統(tǒng)基本涵蓋電壓互感器的變比范圍。本裝置面向電壓比為6～35KV/100V、57.7V，準(zhǔn)確度為0.2級(jí)以下的電壓互感器的檢定。在校驗(yàn)過程中標(biāo)準(zhǔn)互感器和被檢互感器的測(cè)試線自動(dòng)完成。無需核對(duì)，裝置根據(jù)錄入的互感器信息切換接線端子，全程由PC機(jī)控制。裝置的切換模塊均采用優(yōu)質(zhì)性能好的繼電器，阻值小，抗干擾能力強(qiáng)，增強(qiáng)了穩(wěn)定性。所有的測(cè)試線均采用優(yōu)質(zhì)抗耐壓、絕緣性能好的導(dǎo)線。避免了兩線間爬電現(xiàn)象及放電現(xiàn)象。裝置采用絕緣性材料，避免了操作人員的觸電事故。在校驗(yàn)中可顯示標(biāo)準(zhǔn)互感器和被檢互感器接線信息及變比。同時(shí)對(duì)各種誤操作提示。解決了互感器變比多，一次只能測(cè)試一只的問題。提高了工作效率，減小了測(cè)量中的不確定性。

3試驗(yàn)驗(yàn)證

一臺(tái)試品（一次10KV。二次電壓100V，二次負(fù)荷15VA,準(zhǔn)確度0.2級(jí)）用傳統(tǒng)的互感器校驗(yàn)臺(tái)和新裝置進(jìn)行誤差比對(duì)，結(jié)果如表1、2所示。通過比較，檢定數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)互感器校驗(yàn)臺(tái)的檢定數(shù)據(jù)比值差最大-0.016%；相位差幾乎一樣。不超過2個(gè)化整單位。符合計(jì)量規(guī)程要求。比差差別主要是繼電器觸點(diǎn)產(chǎn)生電阻但可以忽略不計(jì)，滿足0.2級(jí)以下測(cè)量用電壓互感器的規(guī)定。

4結(jié)束語

本文通過理論和試驗(yàn)探索了電壓互感器變比和工位切換裝置的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，并驗(yàn)證了該方式對(duì)檢定結(jié)果的影響可忽略，是一種便捷、可行、科學(xué)的實(shí)現(xiàn)方式。

作者:酒小朋 單位:山西省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院