專利名稱：用于高壓電能計(jì)量裝置誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域的電力測(cè)量?jī)x器，尤其涉及一種用于 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高壓電能計(jì)量裝置進(jìn)行誤差校驗(yàn)的高電壓、大電流試驗(yàn)電源。
背景技術(shù)：
在電力自動(dòng)化領(lǐng)域，對(duì)高壓電能計(jì)量裝置的整體誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)需要三相高
電壓、大電流電源，譬如對(duì)一10kV、 IOOA的電能計(jì)量裝置進(jìn)行誤差校驗(yàn)，按
最大電流為額定電壓和電流的120%計(jì)算，則試驗(yàn)電源的等效容量為
S = WUI =力x 12kV x 120A 2.5MVA 然而，要得到這樣大功率的穩(wěn)定電源是非常困難的，由于這樣的試驗(yàn)電源 體積和重量都非常大，并且造價(jià)也非常昂貴，因此，顯然不能滿足對(duì)高壓電能 計(jì)量裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種用于高壓電能計(jì)量裝置進(jìn) 行誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源，通過降低試驗(yàn)電源的體積和重量，以滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì) 所需高電壓、大電流試驗(yàn)電源的需求。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種用于高壓電能計(jì)量裝置誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源，該試驗(yàn)電源包括控制鍵 盤(101)、低壓信號(hào)單元(102)、功率放大器(103)、升壓器(104)、升流器 (105)、電流信號(hào)傳感器(106)以及電壓信號(hào)傳感器(107);其中
控制鍵盤(IOI)，與所述低壓信號(hào)單元(102)相連，用于輸入所需的電壓、 電流參數(shù)，以控制低壓信號(hào)單元(102)產(chǎn)生低壓三相電壓信號(hào)和兩相/三相電 流信號(hào)，從而調(diào)節(jié)控制低壓電壓、電流信號(hào)的產(chǎn)生；低壓信號(hào)單元(102)，用于作為產(chǎn)生低壓三相電壓、兩相/三相電流的信號(hào) 源，并接受電流信號(hào)傳感器(106)和電壓信號(hào)傳感器(107)所反饋的各項(xiàng)參 數(shù)，以穩(wěn)定所述低壓信號(hào)單元(102)的輸出；
功率放大器(103),用于放大所述低壓信號(hào)單元(102)輸出的電壓、電流 信號(hào)，然后將放大后的電壓、電流信號(hào)分別輸入升壓器(104)和升流器(105);
升壓器(104)和升流器(105)，用于將所述功率放大器(103)所輸出的 電壓、電流信號(hào)經(jīng)過功率放大、升壓、升流處理后提供符合需要的高電壓、大 電流的信號(hào)；
電流信號(hào)傳感器(106)和電壓信號(hào)傳感器(107)，設(shè)置在經(jīng)過所述升壓器 (104)和升流器(105)處理后攜帶有高電壓、大電流信號(hào)的三相電源線上， 用于向所述低壓信號(hào)單元(102)提供反饋信號(hào)，穩(wěn)定該低壓信號(hào)單元(102) 的電壓、電流信號(hào)的輸出。
其中所述的功率放大器(103)為數(shù)字型功率放大器、開關(guān)型功率放大器 或線性功率放大器。
所述升壓器(104)為兩組獨(dú)立的升壓器并以V/V接線方式輸出，或者為三 組獨(dú)立的升壓器以Y或D接線方式，或者通過一組三相升壓器直接輸出；所述 升流器(105)為兩組全絕緣升流器或三組全絕緣升流器。
所述試驗(yàn)電源的穩(wěn)定度根據(jù)輸出信號(hào)的反饋實(shí)現(xiàn)，通過電流信號(hào)傳感器 (106)、電壓信號(hào)傳感器(107)獲取等比例信號(hào)，通過直接引入信號(hào)源實(shí)現(xiàn)硬 反饋；或通過引入其它測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確測(cè)量的信號(hào)，并由所述低壓信號(hào)單元(102) 讀取實(shí)現(xiàn)軟反饋。
所述電壓信號(hào)傳感器(107)為兩組標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，或?yàn)槿M標(biāo)準(zhǔn)電壓互 感器，或者為三組相對(duì)地的電阻分壓器、電容分壓器或阻容分壓器；
所述電流信號(hào)傳感器(106)為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或分流器，所述電流信號(hào)傳 感器(106)使用兩組或三組。
本實(shí)用新型所提供實(shí)現(xiàn)的用于高壓電能計(jì)量裝置進(jìn)行誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電 源，具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型試驗(yàn)電源通過電壓、電流回路的獨(dú)立設(shè)計(jì)以及信號(hào)反饋，能夠 達(dá)到輸出較小的功率，即可產(chǎn)生滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所需要的高電壓、大電流信號(hào)的
耍求；雖然其輸出功率有所降低，但能夠使該試驗(yàn)電源的體積和重量滿足現(xiàn)場(chǎng) 校驗(yàn)便捷性的要求。


圖1為本實(shí)用新型高壓電能計(jì)量裝置整體誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源的功能結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的 說明。
本實(shí)用新型的基本思想為將高壓電能計(jì)量系統(tǒng)的試驗(yàn)電源按電壓、電流 源分開設(shè)計(jì)，并在高壓輸出端進(jìn)行匯合，通過采用特殊的絕緣處理和電路結(jié)構(gòu)， 使得電壓電流形成不同的回路，從而得到低功率的高電壓、大電流試驗(yàn)電源。 所述試驗(yàn)電源主要由低壓信號(hào)源、電壓/電流功率放大器、升壓/升流器和反饋 信號(hào)取樣幾部分構(gòu)成，由低壓信號(hào)源輸出低壓電壓、電流信號(hào)，經(jīng)過電壓/電流 功放得到一定功率的電壓和電流信號(hào)，然后再通過升壓/升流器輸出高電壓、大 電流信號(hào)。輸出的電源電壓取決于升壓器輸出，電流取決于升流器輸出，得到 可以控制的等效高壓大電流試驗(yàn)電源。電壓部分的容量只需要考慮電壓信號(hào)傳 感器、被檢高壓電能計(jì)量裝置的電壓回路功耗、升壓器的損耗及試驗(yàn)回路損耗， 電流部分的容量只需考慮升流器損耗、電流信號(hào)傳感器、被檢高壓電能計(jì)量裝 置的電流回路功耗及試驗(yàn)回路損耗，因而只要分別提供較小的功率就可以滿足 要求。
圖1為本實(shí)用新型高壓電能計(jì)量裝置整體誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源的功能結(jié)構(gòu) 示意圖，如圖1所示，所述試驗(yàn)電源包括控制鍵盤101、低壓信號(hào)單元102、 功率放大器103、升壓器104、升流器105、電流信號(hào)傳感器106、電壓信號(hào)傳感器107。其中
控制鍵盤101，用于輸入所需的電壓、電流等基本參數(shù)，以控制低壓信號(hào)
單元102產(chǎn)生低壓三相電壓信號(hào)和兩相(對(duì)兩元件法電能計(jì)量裝置)或三相(對(duì) 三元件法電能計(jì)量裝置)電流信號(hào)，從而調(diào)節(jié)控制低壓電壓、電流信號(hào)的產(chǎn)生。
這里，所述各相電流電壓之間相位角度可以預(yù)先進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)然電壓電流 信號(hào)輸出有效值也可以分別設(shè)定，在電壓電流信號(hào)上可以分別疊加諧波，輸出 頻率可以在40~60赫茲范圍內(nèi)設(shè)定。
低壓信號(hào)單元102，用于作為低壓三相電壓、兩相(對(duì)兩元件法電能計(jì)量 裝置)/三相(對(duì)三元件法電能計(jì)量裝置)電流產(chǎn)生的信號(hào)源。
這里，所述低壓信號(hào)單元102設(shè)置有顯示屏，能夠顯示工作輸出情況以及 顯示電流信號(hào)傳感器106和電壓信號(hào)傳感器107反饋回來的各項(xiàng)參數(shù)。
功率放大器103，用于放大所述低壓信號(hào)單元102輸出的電壓、電流信號(hào)， 然后將放大后的電壓、電流信號(hào)分別輸入升壓器104和升流器105。
這里，所述功率放大器103，可以是數(shù)字型功率放大器、開關(guān)型功率放大 器，也可以是線性功率放大器。
升壓器104和升流器105，用于將所述功率放大器103所輸出的電壓、電 流信號(hào)經(jīng)過功率放大、升壓、升流處理后，為髙壓電能計(jì)量裝置108提供用于 :n作的模擬條件，即提供高電壓、大電流的輸入信號(hào)。所述升壓器104為兩組 獨(dú)立的升壓器以V/V接線方式輸出，或者為三組獨(dú)立的升壓器以Y或D接線方 式，或者通過一組三相升壓器直接輸出。所述升流器105為兩組全絕緣升流器 (針對(duì)兩元件法電能計(jì)量裝置)或三組全絕緣升流器(針對(duì)三元件法電能計(jì)量 裝置)。
這里，反饋信號(hào)取樣由電流信號(hào)傳感器106和電壓信號(hào)傳感器107完成， 它們分別設(shè)置在經(jīng)過所述升壓器104和升流器105處理后攜帶有高電壓電流信 號(hào)的三相電源線上，用于向所述低壓信號(hào)單元102提供反饋信號(hào)，以穩(wěn)定該低 壓信號(hào)單元102的電壓、電流信號(hào)的輸出。這里，所述的電壓信號(hào)傳感器107 為兩組標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器并以V/V接線方式輸出(用于對(duì)兩元件法電能計(jì)量裝置進(jìn)行測(cè)量)；或?yàn)槿M標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器以Y或D接線方式輸出(用于對(duì)三元件法 電能計(jì)量裝置進(jìn)行測(cè)量)，或者三組相對(duì)地的電阻、電容或組容分壓器；所述電 流信號(hào)傳感器106為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或分流器，當(dāng)用于對(duì)兩元件電能計(jì)量裝置 進(jìn)行測(cè)量時(shí)，所述電流信號(hào)傳感器106使用兩組；當(dāng)用于對(duì)三元件法電能計(jì)量 裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，則所述電流信號(hào)傳感器106使用三組，所述電流傳感器可以 是CT、分流器等。
獲得試驗(yàn)電源的反饋信號(hào)的方式有通過電流信號(hào)傳感器106、電壓信號(hào) 傳感器107獲取等比例信號(hào)，通過直接引入信號(hào)源實(shí)現(xiàn)硬反饋；或通過引入其 它測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確測(cè)量的信號(hào)，并由所述低壓信號(hào)單元102讀取實(shí)現(xiàn)軟反饋。
高壓電能計(jì)量裝置108，用于連接經(jīng)所述升壓器104和升流器105處旨 攜帶有高電壓、大電流信號(hào)的三相電源線，以利用該高電壓、大電流信號(hào)進(jìn)行 誤差校驗(yàn)工作。
這里，所述低壓電源信號(hào)單元102，產(chǎn)生的低壓電流、電壓信號(hào)，通過其 輸出端分別經(jīng)功率放大器103放大后，再分別與升壓器104和升流器105相連， 并將兩者的輸出信號(hào)通過三相電源線上輸出，通過三相電源線輸出給高壓電能 計(jì)量裝置108;所述電壓信號(hào)傳感器106和電流信號(hào)傳感器107設(shè)置在所述的 三相電源線上，其位于被試的高壓電能計(jì)量裝置108與所述的升壓器104和升 流器105之間，與所述高壓電能計(jì)量裝置108工作的等效位置；另外，所述的 電壓信號(hào)傳感器106和電流信號(hào)傳感器107的輸出端分別與所述的低壓電源信 號(hào)單元102相連接。
所述試驗(yàn)電源的實(shí)現(xiàn)，主要包括如下過程所述低壓信號(hào)單元102的三相 電壓信號(hào)經(jīng)功率放大器103和升壓器104得到試驗(yàn)所需電壓和功率要求的三相 試驗(yàn)電壓；所述低壓信號(hào)單元102輸出的兩相/三相低壓電流信號(hào)(分別對(duì)應(yīng)兩 元件法和三元件法電能計(jì)量裝置時(shí))經(jīng)過所述功率放大器103和升流器105得 到試驗(yàn)所需電流和功率要求的試驗(yàn)電流；并用試驗(yàn)電壓對(duì)試驗(yàn)電流回路進(jìn)行高 電位鉗位，使電流回路處于高壓電位，形成高壓電流的三相輸出；試驗(yàn)電源的 電壓、電流輸出信號(hào)經(jīng)取樣后反饋給低壓信號(hào)單元102進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)，以保證用于高壓電能計(jì)量裝置108的整體誤差校驗(yàn)的三相高壓電流試驗(yàn)電源的穩(wěn)定和 準(zhǔn)確。
本實(shí)用新型所提供的用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)高壓電能計(jì)量裝置整體誤差校驗(yàn)的試驗(yàn) 電源，適用于高壓電能計(jì)量裝置108的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種用于高壓電能計(jì)量裝置誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源，其特征在于該試驗(yàn)電源包括控制鍵盤(101)、低壓信號(hào)單元(102)、功率放大器(103)、升壓器(104)、升流器(105)、電流信號(hào)傳感器(106)以及電壓信號(hào)傳感器(107)；其中控制鍵盤(101)，與所述低壓信號(hào)單元(102)相連，用于輸入所需的電壓、電流參數(shù)，以控制低壓信號(hào)單元(102)產(chǎn)生低壓三相電壓信號(hào)和兩相/三相電流信號(hào)，從而調(diào)節(jié)控制低壓電壓、電流信號(hào)的產(chǎn)生；低壓信號(hào)單元(102)，用于作為產(chǎn)生低壓三相電壓、兩相/三相電流的信號(hào)源，并接受電流信號(hào)傳感器(106)和電壓信號(hào)傳感器(107)所反饋的各項(xiàng)參數(shù)，以穩(wěn)定所述低壓信號(hào)單元(102)的輸出；功率放大器(103)，用于放大所述低壓信號(hào)單元(102)輸出的電壓、電流信號(hào)，然后將放大后的電壓、電流信號(hào)分別輸入升壓器(104)和升流器(105)；升壓器(104)和升流器(105)，用于將所述功率放大器(103)所輸出的電壓、電流信號(hào)經(jīng)過功率放大、升壓、升流處理后提供符合需要的高電壓、大電流的信號(hào)；電流信號(hào)傳感器(106)和電壓信號(hào)傳感器(107)，設(shè)置在經(jīng)過所述升壓器(104)和升流器(105)處理后攜帶有高電壓、大電流信號(hào)的三相電源線上，用于向所述低壓信號(hào)單元(102)提供反饋信號(hào)，穩(wěn)定該低壓信號(hào)單元(102)的電壓、電流信號(hào)的輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)電源，其特征在于所述的功率放大器(103) 為數(shù)字型功率放大器、開關(guān)型功率放大器或線性功率放大器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)電源，其特征在于所述升壓器(104)為 兩組獨(dú)立的升壓器并以V/V接線方式輸出，或者為三組獨(dú)立的升壓器以Y或D 接線方式，或者通過一組三相升壓器直接輸出；所述升流器(105)為兩組全絕 緣升流器或三組全絕緣升流器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)電源，其特征在于所述試驗(yàn)電源的穩(wěn)定度 根據(jù)輸出信號(hào)的反饋實(shí)現(xiàn)，通過電流信號(hào)傳感器(106)、電壓信號(hào)傳感器(107) 獲取等比例信號(hào)，通過直接引入信號(hào)源實(shí)現(xiàn)硬反饋；或通過引入其它測(cè)量?jī)x器 準(zhǔn)確測(cè)量的信號(hào)，并由所述低壓信號(hào)單元(102)讀取實(shí)現(xiàn)軟反饋。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)電源，其特征在于所述電壓信號(hào)傳感器 (107)為兩組標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，或?yàn)槿M標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，或者為三組相對(duì)地的電阻分壓器、電容分壓器或阻容分壓器；所述電流信號(hào)傳感器(106)為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或分流器，所述電流信號(hào)傳 感器(106)使用兩組或三組。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于現(xiàn)場(chǎng)高壓電能誤差校驗(yàn)的試驗(yàn)電源，該試驗(yàn)電源包括控制鍵盤、功率放大器、升壓器、升流器、低壓信號(hào)單元、電壓信號(hào)傳感器和電流信號(hào)傳感器等多個(gè)部件；通過低壓信號(hào)單元的輸出端經(jīng)電壓、電流功率放大器放大后，再通過升壓器、升流器處理后產(chǎn)生高電壓、大電流信號(hào)輸出在三相電源線上，以向高壓電能計(jì)量裝置提供工作電源；在所述三相電源線上設(shè)置電壓信號(hào)傳感器和電流信號(hào)傳感器，并將所述電壓信號(hào)傳感器以及電流信號(hào)傳感器的輸出反饋到所述低壓電源信號(hào)產(chǎn)生單元，能夠穩(wěn)定電源輸出。本實(shí)用新型的試驗(yàn)電源通過采用上述技術(shù)方案，能夠使該試驗(yàn)電源的體積和重量滿足現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)便捷性的要求。
文檔編號(hào)G01R35/00GK201425620SQ20092014785
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者侯鐵信, 馮道訓(xùn), 卜正良, 梁宇飛, 雷 謝, 黃求洪 申請(qǐng)人:武漢國(guó)測(cè)科技股份有限公司