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隨著國家對電網(wǎng)計量越來越重視。電壓互感器作為電能計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)口計量。影響電能計量的真實、可靠性。目前,電壓互感器是計量法規(guī)定的強制檢定產(chǎn)品，按照檢定規(guī)程的規(guī)定必須強檢。而這些工作都有是由專門成立的電能計量中心進(jìn)行的。隨著工作量、勞動強度增加。目前的檢測設(shè)備和檢測方式費時、費力效率不高。隨著自動化水平的提升，通過自動換接線對多只電壓互感器進(jìn)行檢定就成為了亟待解決的問題。本文通過理論和試驗分析了繼電器切換對互感器準(zhǔn)確度的影響，并通過實驗數(shù)據(jù)分析得出了這種方式可行。根據(jù)國家檢定規(guī)程JJG314-2010《測量用電壓互感器》和JJG1029-2007《電力互感器》檢定規(guī)程的規(guī)定：電壓互感器必須強檢。電壓互感器的變比范圍一般為6KV~35KV/100V、57.7V，準(zhǔn)確等級0.5~0.2級，在實際檢定中由于換線頻繁出現(xiàn)接錯線的情況，接線工作效率低；再者在對同一臺標(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，會導(dǎo)致同一臺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)計一套全自動接線系統(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。它是實時評估電壓互感器準(zhǔn)確度的重要指標(biāo)。一旦誤差超過規(guī)定值，則會影響電能計量準(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：為了解決由于被測電壓互感器變比不一樣和臺數(shù)多的情況，在實際檢定中會出現(xiàn)接錯線的問題和檢測繁瑣的問題；且在對同一臺被測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。本文針對標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器變比切換和工位切換裝置的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行了探討。
2變比切換和工位切換裝置的設(shè)計過程
本文提出的變比切換裝置是通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)：首先設(shè)計一種自帶升壓器35KV、10KV、6KV一體的0.02級電壓互感器，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。裝置由全自動輔助接線臺、程控式互感器校驗臺、2級的互感器校驗儀、0.02級的電壓互感器、電壓負(fù)荷箱3級、檢定與控制系統(tǒng)軟件組成。大致可分為兩部分：自動接線裝置和控制部分。變比切換裝置設(shè)計的切換繼電器為每個觸點可以通過10A的電流。經(jīng)過大量的試驗可以滿足電壓互感器二次端頻繁切換要求。輔助臺裝置中一次側(cè)及二次側(cè)導(dǎo)線都采取了絕緣性能最好的電力測試線。一次接線引到輔助裝置的外殼，輔助臺外殼指標(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。工位的切換是在互感器的二次端對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級以下的電壓互感器的檢定。在校驗過程中標(biāo)準(zhǔn)互感器和被檢互感器的測試線自動完成。無需核對，裝置根據(jù)錄入的互感器信息切換接線端子，全程由PC機控制。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，增強了穩(wěn)定性。所有的測試線均采用優(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。同時對各種誤操作提示。解決了互感器變比多，一次只能測試一只的問題。提高了工作效率，減小了測量中的不確定性。
3試驗驗證
一臺試品（一次10KV。二次電壓100V，二次負(fù)荷15VA,準(zhǔn)確度0.2級）用傳統(tǒng)的互感器校驗臺和新裝置進(jìn)行誤差比對，結(jié)果如表1、2所示。通過比較，檢定數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)互感器校驗臺的檢定數(shù)據(jù)比值差最大-0.016%；相位差幾乎一樣。不超過2個化整單位。符合計量規(guī)程要求。比差差別主要是繼電器觸點產(chǎn)生電阻但可以忽略不計，滿足0.2級以下測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探索了電壓互感器變比和工位切換裝置的設(shè)計和實現(xiàn)過程，并驗證了該方式對檢定結(jié)果的影響可忽略，是一種便捷、可行、科學(xué)的實現(xiàn)方式。
作者:酒小朋 單位:山西省機電設(shè)計研究院
