[发明专利]一种宽量程电流互感器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种宽量程电流互感器及其制造方法，其中，电流互感器包括互感器铁心、互感器绕组，所述互感器铁心包括主铁心和电源绕组铁心，所述互感器绕组包括一次绕组、第一二次绕组、第二二次绕组、第三二次绕组，所述第一二次绕组、第二二次绕组均匀绕制于主铁心上，第三二次绕组均匀绕制于电源绕组铁心上，第二二次绕组与第三二次绕组绕向相反、相互串联形成闭合回路，所述主铁心和电源绕组铁心并列且中心穿过所述一次绕组。本发明实现了具有更宽量程、更高准确度的计量用电流互感器。此外，无缘零磁通电流互感器，不需要外接电源，实现成本低、更易推广。

技术领域

本发明涉及互感器技术领域，具体涉及一种一次系统电流在额定电流的1‰～200％的全范围内，全部能够准确转换信号的宽量程电流互感器及其制作方法。

背景技术

电流互感器是电力系统中关键设备之一。它能够把电网一次系统中的大电流信号，按照规定的比例，高准确度的转换为标准的小电流信号(1A或5A)，用于后接的二次计量、测量、保护系统使用，可以说，电流互感器的转换精度与电费的贸易结算准确性、电网运行数据采集和运行状态的监测以及电网运行安全密切相关。

按照互感器国家标准GB/T20840的规定，目前电力系统中采用的计量用电流互感器，最高准确级为0.2S级，其准确度范围和限定值见图1。图中可见，在额定电流20％以下，互感器计量的准确度就在逐步下降。而实际上，很多用户负荷的变化范围非常大，如制造企业、电力机车、居民小区等，因其满负荷运行时，一次电流很大，因此，计量用电流互感器的额定电流按照满负荷电流而设定，当企业大的用电设备停运、电力机车驶过后、小区入住率低的情况下，实际使用的电流可能远低于互感器设定额定电流的20％，甚至低于1％，造成电费计量不准确，而且，互感器原理及经验数据表明，这种下降的趋势是比值差偏负、相位差偏正，整体表现是计量的电费在减少，因此，在这种情况下，现有技术的电流互感器已经不能满足计量的需要了。国家电网公司官网显示数据：年售电量36051亿千瓦时，线损率达6.75％，年度损失电量超过2433亿千瓦时。

综上所述，实现一款可以在一次电流远低于互感器额定电流1％时，仍然能够准确计量的互感器，是当前电网电费计量领域亟待解决的问题。

公开号为CN 209198521 U的专利申请公开了一种零磁通高精度零序电流互感器，包括互感器铁心、互感器绕组和补偿电路，所述互感器铁心包括主铁心和辅助铁心，所述互感器绕组包括二次电流绕组、零磁通检测绕组和补偿绕组，所述零磁通检测绕组均匀绕制于主铁心上，所述补偿绕组均匀绕制于辅助铁心上，带有零磁通检测绕组的主铁心和带有补偿绕组的辅助铁心并排粘合，所述二次电流绕组均匀绕制于粘合后的主铁心和辅助铁心上，所述补偿电路分别与零磁通检测绕组、补偿绕组相连。

虽然其公开了零磁通的互感器，但其成本高、使用环境要求高、必须有外接电源用于控制电路供电等问题，导致这种产品很难在电力系统中大规模应用。

故，针对现有技术的缺陷，如何实现低成本宽量程计量用电流互感器的是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种宽量程电流互感器及其制作方法。利用无缘零磁通电流互感器，不需要外接电源，实现成本低、更易推广。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种宽量程电流互感器，其特征在于，包括：

互感器铁心、互感器绕组，所述互感器铁心包括主铁心和电源绕组铁心，所述互感器绕组包括一次绕组、第一二次绕组、第二二次绕组、第三二次绕组，所述第一二次绕组、第二二次绕组均匀绕制于主铁心上，第三二次绕组均匀绕制于电源绕组铁心上，第二二次绕组与第三二次绕组绕向相反、相互串联形成闭合回路，所述主铁心和电源绕组铁心并列且中心穿过所述一次绕组。

进一步地，主铁心的磁势平衡方程为：