基于正交坐標(biāo)系變換輸出的三相組合式互感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電磁測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種可測(cè)量電網(wǎng)S相電流和電壓的 組合式互感器，具體地說(shuō)是一種基于正交變換輸出的=相組合式互感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電流互感器和電壓互感器是分別用來(lái)測(cè)量電網(wǎng)電流和電壓的傳感器，其技術(shù)要求 分別由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1208-2006《電流互感器》和GB1207-2006《電磁式電壓互感器》規(guī)定。 組合互感器是一種由電流互感器和電壓互感器組合成一體的互感器，它分單相組合互感器 和=相組合互感器兩類(lèi)，分別用來(lái)測(cè)量單相電路和=相電路的電流和電壓，其技術(shù)要求由 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17201-2007《組合互感器》規(guī)定。
[0003] 在電氣工程的研究中，經(jīng)常利用數(shù)學(xué)變換來(lái)簡(jiǎn)化問(wèn)題的分析和求解，屬于定子坐 標(biāo)系變換的a0變換是一種常用的數(shù)學(xué)變換。aP變換將=相電路各相電流和電壓的瞬 時(shí)值變換到a和0兩相正交的坐標(biāo)系上，該數(shù)學(xué)變換常常被用于電能質(zhì)量分析及控制、電 機(jī)控制等領(lǐng)域。在S相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論分析中，利用aP變換可W方便地得到S相 電路的瞬時(shí)無(wú)功功率、瞬時(shí)有功功率等瞬時(shí)電量，W此為基礎(chǔ)可W檢測(cè)=相電路的諧波和 無(wú)功電流，并用于有源電力濾波器的設(shè)計(jì)和制造。目前，=相電路各相電流和電壓的瞬時(shí)值 通常由多臺(tái)電流互感器和電壓互感器或單臺(tái)=相組合互感器測(cè)量得到，然后通過(guò)數(shù)學(xué)變換 的計(jì)算實(shí)現(xiàn)a0變換。由于傳統(tǒng)電流互感器的額定輸出電流通常為5A，傳統(tǒng)電壓互感器的 額定輸出電壓通常為100V，因此需要專(zhuān)口的轉(zhuǎn)換器將該些輸出量轉(zhuǎn)化為可W進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 的電壓小信號(hào)。此外，傳統(tǒng)的電流互感器和電壓互感器的額定輸出功率為5VA或更大，而現(xiàn) 在的數(shù)字化采集系統(tǒng)并不需要該些互感器提供輸出功率。為此，本實(shí)用新型提出了一種基 于正交坐標(biāo)系變換輸出的=相組合式互感器，該=相組合式互感器利用兩臺(tái)電壓互感器和 兩臺(tái)電流互感器就能直接實(shí)現(xiàn)=相電路各相電流和電壓的瞬時(shí)值的a0變換，并且輸出 的電壓小信號(hào)可W直接用于數(shù)據(jù)采集，該樣的基于正交坐標(biāo)系變換輸出的=相組合式互感 器未見(jiàn)有專(zhuān)利和其它文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題旨在提供一種基于正交坐標(biāo) 系變換輸出的=相組合式互感器，它能對(duì)電網(wǎng)=相電壓和電流的瞬時(shí)值進(jìn)行測(cè)量并實(shí)現(xiàn) a0坐標(biāo)變換輸出。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是；基于正交坐標(biāo)系變換輸出的= 相組合式互感器，它包括第一閉環(huán)鐵巧、第二閉環(huán)鐵巧、第=閉環(huán)鐵巧、第四閉環(huán)鐵巧、第一 電壓互感器初級(jí)線(xiàn)圈、第一電壓互感器次級(jí)線(xiàn)圈、第二電壓互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、第二電 壓互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈、第二電壓互感器的次級(jí)線(xiàn)圈、第一電流互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、 第一電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈、第一電流互感器的次級(jí)線(xiàn)圈、第二電流互感器的第一初 級(jí)線(xiàn)圈、第二電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈、第二電流互感器的次級(jí)線(xiàn)圈、第一電阻、第二電 阻和第=電阻；第一閉環(huán)鐵巧、第一電壓互感器初級(jí)線(xiàn)圈和第一電壓互感器次級(jí)線(xiàn)圈構(gòu)成 第一電壓互感器，第一電壓互感器初級(jí)線(xiàn)圈和第一電壓互感器次級(jí)線(xiàn)圈分別均勻地繞制在 第一閉環(huán)鐵巧的鐵巧上；第二閉環(huán)鐵巧、第二電壓互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、第二電壓互感器 的第二初級(jí)線(xiàn)圈和第二電壓互感器的次級(jí)線(xiàn)圈構(gòu)成第二電壓互感器，第二電壓互感器的第 一初級(jí)線(xiàn)圈、第二電壓互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈和第二電壓互感器的次級(jí)線(xiàn)圈分別均勻地繞 制在第二閉環(huán)鐵巧的鐵巧上；第S閉環(huán)鐵巧、第一電阻、第一電流互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、 第一電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈和第一電流互感器的次級(jí)線(xiàn)圈構(gòu)成第一電流互感器，第一 電流互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、第一電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈和第一電流互感器的次級(jí)線(xiàn) 圈分別均勻地繞制在第S閉環(huán)鐵巧的鐵巧上；第四閉環(huán)鐵巧、第二電阻、第S電阻、第二電 流互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、第二電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈和第二電流互感器的次級(jí)線(xiàn)圈 構(gòu)成第二電流互感器，第二電流互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈、第二電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈 和第二電流互感器的次級(jí)線(xiàn)圈分別均勻地繞制在第四閉環(huán)鐵巧的鐵巧上；第一電壓互感器 初級(jí)線(xiàn)圈的同名端分別與=相組合式互感器的A相輸入端和第一電流互感器的第一初級(jí) 線(xiàn)圈的同名端相連，第一電壓互感器初級(jí)線(xiàn)圈的非同名端分別與第二電壓互感器的第一初 級(jí)線(xiàn)圈的非同名端和第二電壓互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈的同名端相連，第二電壓互感器的第 一初級(jí)線(xiàn)圈的同名端分別與=相組合式互感器的B相輸入端和第一電流互感器的第二初 級(jí)線(xiàn)圈的非同名端相連，第二電壓互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈的非同名端分別與S相組合式互 感器的C相輸入端和第二電流互感器的第二初級(jí)線(xiàn)圈的非同名端相連，第一電壓互感器次 級(jí)線(xiàn)圈的同名端與=相組合式互感器的U2。電壓信號(hào)輸出端相連，第一電壓互感器次級(jí)線(xiàn) 圈的非同名端與地相連，第二電壓互感器次級(jí)線(xiàn)圈的同名端與S相組合式互感器的U2P電 壓信號(hào)輸出端相連，第二電壓互感器次級(jí)線(xiàn)圈的非同名端與地相連，第一電流互感器的第 一初級(jí)線(xiàn)圈的非同名端與=相組合式互感器的A相輸出端相連，第一電流互感器的第二初 級(jí)線(xiàn)圈的同名端與第二電流互感器的第一初級(jí)線(xiàn)圈的同名端相連，第二電流互感器的第一 初級(jí)線(xiàn)圈的非同名端與=相組合式互感器的B相輸出端相連，第二電流互感器的第二初級(jí) 線(xiàn)圈的同名端與=相組合式互感器的C相輸出端相連，第一電流互感器次級(jí)線(xiàn)圈的同名端 分別與第一電阻的一端和=相組合式互感器的Ui2。電壓信號(hào)輸出端相連，第一電流互感器 次級(jí)線(xiàn)圈的非同名端分別與第一電阻的另一端、第二電阻的一端和第S電阻的一端相連， 第二電流互感器次級(jí)線(xiàn)圈的同名端分別與第二電阻的另一端和=相組合式互感器的Uce 電壓信號(hào)輸出端相連，第二電流互感器次級(jí)線(xiàn)圈的非同名端分別與第=電阻的另一端和地 相連;A相輸入端、B相輸入端、C相輸入端、A相輸出端、B相輸出端和C相輸出端構(gòu)成了S 相組合式互感器的一次接線(xiàn)端口，U2。、U2P、Ui2。和Uce電壓信號(hào)輸出端及地構(gòu)成了S相組 合式互感器的二次輸出端口。
[0006] 下面對(duì)本技術(shù)方案的原理做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0007] 當(dāng)互感器正常運(yùn)行時(shí)，S相電路各相電壓和電流的瞬時(shí)值分別為u,(t)、Ub(t)、 Uc(t)和ia(t)、ib(t)、ic(t)。第一電壓互感器和第二電壓互感器運(yùn)行在開(kāi)路狀態(tài)，第一 電壓互感器初級(jí)線(xiàn)圈Ni和次級(jí)線(xiàn)圈N2的應(yīng)數(shù)比為第二電壓互感器的第一初級(jí) 線(xiàn)圈Ns和第二初級(jí)線(xiàn)圈N4組成第二電壓互感器的初級(jí)線(xiàn)圈（N3+N4)，該初級(jí)線(xiàn)圈（N3+N4) 和第二電壓互感器的次級(jí)線(xiàn)圈Ns的應(yīng)數(shù)比為其中Ns=N4,Ki為常數(shù)。第二電 壓互感器初級(jí)線(xiàn)圈（N