[发明专利]电压互感器及二次回路压降误差的补偿方法及补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于电力测量领域、涉及一种电压互感器及二次回路压降误差的补偿方法及补偿装置。

背景技术

迄今为止，高精度电压互感器与二次回路压降补偿装置是两个完全不同的产品，由于高精度电压互感器价格较高，通常用在校检的场所，在传统的电力测量领域通常使用0.2级的电压互感器，在变电所、发电厂及变压计量的大用户，其电压互感器二次电压经出口端子、开关、熔丝、电缆等组成的二次回路送入电能表，负载电流会在这些二次回路中产生二次压降而带来计量误差，为了减小二次回路的计量误差，目前出现了很多二次回路压降补偿装置，这些装置只能补偿二次回路压降但不能减小电压互感器的误差，本人在专利号为200420010848.4的专利中提出了一种新型电压互感器二次压降误差补偿装置，该装置可以使电压互感器及二次回路压降误差非常小，但该装置必须与进行空载补偿的电压互感器配合使用才能补偿电压互感器误差，否则仅能补偿二次压降，本发明对该专利进行了改进，提出了一种不需要对电压互感器作任何改进即能补偿电压互感器误差及二次回路压降误差的方法与补偿装置。该补偿装置可以装设在电能计量端也可装设在电压互感器端。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以对电压互感器的误差及二次回路压降误差进行补偿的方法，同时提供一种补偿电压互感器的误差及二次回路压降误差的补偿装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电压互感器误差及二次回路压降误差的补偿方法，是在电压互感器的二次回路中串联接入电阻与变压器，通过控制变压器的输出电压来进行误差补偿，通过串联接入电阻检测二次回路中流过的电流，将串联接入电阻两端取样电压信号隔离后再与一个参考电压信号相加送入运算放大器的一个输入端、电压互感器的二次侧出线端与负载(通常为计量电表)的接入端的电压信号隔离后送入运算放大器的另一个输入端，将这两个信号相减后的电压信号进行电压放大与功率放大，由功率放大电路驱动串联接入变压器的二次绕组，串联接入变压器的一次绕组接入电压互感器的二次回路，当电压放大器的放大倍数非常大时，串联接入变压器产生的电压即等于串接电阻上的电压及电压互感器的误差压降与二次回路压降之和，但两者方向相反。

在二次回路中串联接入的电阻与变压器采用投切的方法接入。

参考电压信号为定值交流电压，它由从串联接入电阻两端取样电压信号隔离后的电压信号经自动增益控制(AGC)电路得到。

与串联接入电阻两端取样电压信号隔离后再进行相加的参考电压信号可以为零，即不接入参考电压信号。

本发明实现上述补偿方法的补偿装置由串接电阻(I)、串接变压器(II)、电压隔离电路(III)、电压运算放大电路(IV)、功率放大电路(V)、供电电源电路(VI)、投切电路(VII)组成，由串接电阻(I)两端引出的电压信号、电压互感器的二次侧出线端与负载(通常为计量电表)的接入端引出的电压信号接各自的电压隔离电路(III)，电压隔离电路(III)将这两路信号分别送入电压运算放大电路(IV)的集成运算放大器的两个输入端，其中隔离后的串接电阻(I)两端电压信号在集成运算放大器的一个输入端与一参考电压信号相加，集成运算放大器将同、反相输入端的信号进行减法运算后再进行电压放大，电压运算放大电路(IV)的输出接功率放大电路(V)，功率放大电路(V)的输出接串接变压器的二次侧，整个装置由供电电源电路(VI)供电，投切电路(VII)的常闭触点与串接电阻(I)及串接变压器(II)相并联。

供电电源电路(VI)由变压器、整流滤波电路、稳压电路组成。

供电电源电路(VI)的变压器的一次侧接变电站的220V交流电源或接补偿装置输出端的100V交流线电压。

电压隔离电路(III)由隔离变压器或隔离运算放大器组成。

参考电压信号由串联接入电阻两端取样电压信号经电压隔离电路(III)后，再经自动增益控制(AGC)电路得到，自动增益控制(AGC)电路采用变增益运放(如LMH6502)实现。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明是通过在二次回路中串联接入精密电阻来进行电压取样，从而检测二次回路中流过的二次电流，进而确定互感器的一次及二次侧电阻压降误差。

2、本发明是通过在进行减法运算的运算放大器的一侧接入参考电压信号来补偿由于电压互感器的负载定值补偿所造成的二次负载波动时的电压误差。

3、本发明的供电电源电路可以取自变电站的220V交流电压，也可取自电压互感器的二次电压。