專利名稱：用于高壓電能計量裝置誤差校驗的試驗電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力設備自動化領域的電力測量儀器，尤其涉及一種用于 現(xiàn)場對高壓電能計量裝置進行誤差校驗的高電壓、大電流試驗電源。
背景技術：
在電力自動化領域，對高壓電能計量裝置的整體誤差現(xiàn)場校驗需要三相高
電壓、大電流電源，譬如對一10kV、 IOOA的電能計量裝置進行誤差校驗，按
最大電流為額定電壓和電流的120%計算，則試驗電源的等效容量為
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，由于這樣的試驗電源 體積和重量都非常大，并且造價也非常昂貴，因此，顯然不能滿足對高壓電能 計量裝置進行現(xiàn)場試驗的要求。

實用新型內容
有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種用于高壓電能計量裝置進 行誤差校驗的試驗電源，通過降低試驗電源的體積和重量，以滿足現(xiàn)場測量對 所需高電壓、大電流試驗電源的需求。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的
一種用于高壓電能計量裝置誤差校驗的試驗電源，該試驗電源包括控制鍵 盤(101)、低壓信號單元(102)、功率放大器(103)、升壓器(104)、升流器 (105)、電流信號傳感器(106)以及電壓信號傳感器(107);其中
控制鍵盤(IOI)，與所述低壓信號單元(102)相連，用于輸入所需的電壓、 電流參數(shù)，以控制低壓信號單元(102)產(chǎn)生低壓三相電壓信號和兩相/三相電 流信號，從而調節(jié)控制低壓電壓、電流信號的產(chǎn)生；低壓信號單元(102)，用于作為產(chǎn)生低壓三相電壓、兩相/三相電流的信號 源，并接受電流信號傳感器(106)和電壓信號傳感器(107)所反饋的各項參 數(shù)，以穩(wěn)定所述低壓信號單元(102)的輸出；
功率放大器(103),用于放大所述低壓信號單元(102)輸出的電壓、電流 信號，然后將放大后的電壓、電流信號分別輸入升壓器(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；
電流信號傳感器(106)和電壓信號傳感器(107)，設置在經(jīng)過所述升壓器 (104)和升流器(105)處理后攜帶有高電壓、大電流信號的三相電源線上， 用于向所述低壓信號單元(102)提供反饋信號，穩(wěn)定該低壓信號單元(102) 的電壓、電流信號的輸出。
其中所述的功率放大器(103)為數(shù)字型功率放大器、開關型功率放大器 或線性功率放大器。
所述升壓器(104)為兩組獨立的升壓器并以V/V接線方式輸出，或者為三 組獨立的升壓器以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。
所述試驗電源的穩(wěn)定度根據(jù)輸出信號的反饋實現(xiàn)，通過電流信號傳感器 (106)、電壓信號傳感器(107)獲取等比例信號，通過直接引入信號源實現(xiàn)硬 反饋；或通過引入其它測量儀器準確測量的信號，并由所述低壓信號單元(102) 讀取實現(xiàn)軟反饋。
所述電壓信號傳感器(107)為兩組標準電壓互感器，或為三組標準電壓互 感器，或者為三組相對地的電阻分壓器、電容分壓器或阻容分壓器；
所述電流信號傳感器(106)為標準電流互感器或分流器，所述電流信號傳 感器(106)使用兩組或三組。
本實用新型所提供實現(xiàn)的用于高壓電能計量裝置進行誤差校驗的試驗電 源，具有以下優(yōu)點本實用新型試驗電源通過電壓、電流回路的獨立設計以及信號反饋，能夠 達到輸出較小的功率，即可產(chǎn)生滿足現(xiàn)場試驗所需要的高電壓、大電流信號的
耍求；雖然其輸出功率有所降低，但能夠使該試驗電源的體積和重量滿足現(xiàn)場 校驗便捷性的要求。


圖1為本實用新型高壓電能計量裝置整體誤差校驗的試驗電源的功能結構 示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及本實用新型的實施例對本實用新型的裝置作進一步詳細的 說明。
本實用新型的基本思想為將高壓電能計量系統(tǒng)的試驗電源按電壓、電流 源分開設計，并在高壓輸出端進行匯合，通過采用特殊的絕緣處理和電路結構， 使得電壓電流形成不同的回路，從而得到低功率的高電壓、大電流試驗電源。 所述試驗電源主要由低壓信號源、電壓/電流功率放大器、升壓/升流器和反饋 信號取樣幾部分構成，由低壓信號源輸出低壓電壓、電流信號，經(jīng)過電壓/電流 功放得到一定功率的電壓和電流信號，然后再通過升壓/升流器輸出高電壓、大 電流信號。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電源。電壓部分的容量只需要考慮電壓信號傳 感器、被檢高壓電能計量裝置的電壓回路功耗、升壓器的損耗及試驗回路損耗， 電流部分的容量只需考慮升流器損耗、電流信號傳感器、被檢高壓電能計量裝 置的電流回路功耗及試驗回路損耗，因而只要分別提供較小的功率就可以滿足 要求。
圖1為本實用新型高壓電能計量裝置整體誤差校驗的試驗電源的功能結構 示意圖，如圖1所示，所述試驗電源包括控制鍵盤101、低壓信號單元102、 功率放大器103、升壓器104、升流器105、電流信號傳感器106、電壓信號傳感器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
單元102產(chǎn)生低壓三相電壓信號和兩相(對兩元件法電能計量裝置)或三相(對 三元件法電能計量裝置)電流信號，從而調節(jié)控制低壓電壓、電流信號的產(chǎn)生。
這里，所述各相電流電壓之間相位角度可以預先進行設置，當然電壓電流 信號輸出有效值也可以分別設定，在電壓電流信號上可以分別疊加諧波，輸出 頻率可以在40~60赫茲范圍內設定。
低壓信號單元102，用于作為低壓三相電壓、兩相(對兩元件法電能計量 裝置)/三相(對三元件法電能計量裝置)電流產(chǎn)生的信號源。
這里，所述低壓信號單元102設置有顯示屏，能夠顯示工作輸出情況以及 顯示電流信號傳感器106和電壓信號傳感器107反饋回來的各項參數(shù)。
功率放大器103，用于放大所述低壓信號單元102輸出的電壓、電流信號， 然后將放大后的電壓、電流信號分別輸入升壓器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 流信號經(jīng)過功率放大、升壓、升流處理后，為髙壓電能計量裝置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。所述升壓器104為兩組 獨立的升壓器以V/V接線方式輸出，或者為三組獨立的升壓器以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 (針對兩元件法電能計量裝置)或三組全絕緣升流器(針對三元件法電能計量 裝置)。
這里，反饋信號取樣由電流信號傳感器106和電壓信號傳感器107完成， 它們分別設置在經(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 號的三相電源線上，用于向所述低壓信號單元102提供反饋信號，以穩(wěn)定該低 壓信號單元102的電壓、電流信號的輸出。這里，所述的電壓信號傳感器107 為兩組標準電壓互感器并以V/V接線方式輸出(用于對兩元件法電能計量裝置進行測量)；或為三組標準電壓互感器以Y或D接線方式輸出(用于對三元件法 電能計量裝置進行測量)，或者三組相對地的電阻、電容或組容分壓器；所述電 流信號傳感器106為標準電流互感器或分流器，當用于對兩元件電能計量裝置 進行測量時，所述電流信號傳感器106使用兩組；當用于對三元件法電能計量 裝置進行測量時，則所述電流信號傳感器106使用三組，所述電流傳感器可以 是CT、分流器等。
獲得試驗電源的反饋信號的方式有通過電流信號傳感器106、電壓信號 傳感器107獲取等比例信號，通過直接引入信號源實現(xiàn)硬反饋；或通過引入其 它測量儀器準確測量的信號，并由所述低壓信號單元102讀取實現(xiàn)軟反饋。
高壓電能計量裝置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、大電流信號的三相電源線，以利用該高電壓、大電流信號進行 誤差校驗工作。
這里，所述低壓電源信號單元102，產(chǎn)生的低壓電流、電壓信號，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 計量裝置108;所述電壓信號傳感器106和電流信號傳感器107設置在所述的 三相電源線上，其位于被試的高壓電能計量裝置108與所述的升壓器104和升 流器105之間，與所述高壓電能計量裝置108工作的等效位置；另外，所述的 電壓信號傳感器106和電流信號傳感器107的輸出端分別與所述的低壓電源信 號單元102相連接。
所述試驗電源的實現(xiàn)，主要包括如下過程所述低壓信號單元102的三相 電壓信號經(jīng)功率放大器103和升壓器104得到試驗所需電壓和功率要求的三相 試驗電壓；所述低壓信號單元102輸出的兩相/三相低壓電流信號(分別對應兩 元件法和三元件法電能計量裝置時)經(jīng)過所述功率放大器103和升流器105得 到試驗所需電流和功率要求的試驗電流；并用試驗電壓對試驗電流回路進行高 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；試驗電源的 電壓、電流輸出信號經(jīng)取樣后反饋給低壓信號單元102進行輸出調節(jié)，以保證用于高壓電能計量裝置108的整體誤差校驗的三相高壓電流試驗電源的穩(wěn)定和 準確。
本實用新型所提供的用于實現(xiàn)現(xiàn)場高壓電能計量裝置整體誤差校驗的試驗 電源，適用于高壓電能計量裝置108的現(xiàn)場校驗。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型 的保護范圍。
權利要求1、一種用于高壓電能計量裝置誤差校驗的試驗電源，其特征在于該試驗電源包括控制鍵盤(101)、低壓信號單元(102)、功率放大器(103)、升壓器(104)、升流器(105)、電流信號傳感器(106)以及電壓信號傳感器(107)；其中控制鍵盤(101)，與所述低壓信號單元(102)相連，用于輸入所需的電壓、電流參數(shù)，以控制低壓信號單元(102)產(chǎn)生低壓三相電壓信號和兩相/三相電流信號，從而調節(jié)控制低壓電壓、電流信號的產(chǎn)生；低壓信號單元(102)，用于作為產(chǎn)生低壓三相電壓、兩相/三相電流的信號源，并接受電流信號傳感器(106)和電壓信號傳感器(107)所反饋的各項參數(shù)，以穩(wěn)定所述低壓信號單元(102)的輸出；功率放大器(103)，用于放大所述低壓信號單元(102)輸出的電壓、電流信號，然后將放大后的電壓、電流信號分別輸入升壓器(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；電流信號傳感器(106)和電壓信號傳感器(107)，設置在經(jīng)過所述升壓器(104)和升流器(105)處理后攜帶有高電壓、大電流信號的三相電源線上，用于向所述低壓信號單元(102)提供反饋信號，穩(wěn)定該低壓信號單元(102)的電壓、電流信號的輸出。
2、 根據(jù)權利要求1所述的試驗電源，其特征在于所述的功率放大器(103) 為數(shù)字型功率放大器、開關型功率放大器或線性功率放大器。
3、 根據(jù)權利要求1所述的試驗電源，其特征在于所述升壓器(104)為 兩組獨立的升壓器并以V/V接線方式輸出，或者為三組獨立的升壓器以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)權利要求1所述的試驗電源，其特征在于所述試驗電源的穩(wěn)定度 根據(jù)輸出信號的反饋實現(xiàn)，通過電流信號傳感器(106)、電壓信號傳感器(107) 獲取等比例信號，通過直接引入信號源實現(xiàn)硬反饋；或通過引入其它測量儀器 準確測量的信號，并由所述低壓信號單元(102)讀取實現(xiàn)軟反饋。
5、 根據(jù)權利要求1所述的試驗電源，其特征在于所述電壓信號傳感器 (107)為兩組標準電壓互感器，或為三組標準電壓互感器，或者為三組相對地的電阻分壓器、電容分壓器或阻容分壓器；所述電流信號傳感器(106)為標準電流互感器或分流器，所述電流信號傳 感器(106)使用兩組或三組。
專利摘要本實用新型公開了一種用于現(xiàn)場高壓電能誤差校驗的試驗電源，該試驗電源包括控制鍵盤、功率放大器、升壓器、升流器、低壓信號單元、電壓信號傳感器和電流信號傳感器等多個部件；通過低壓信號單元的輸出端經(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、大電流信號輸出在三相電源線上，以向高壓電能計量裝置提供工作電源；在所述三相電源線上設置電壓信號傳感器和電流信號傳感器，并將所述電壓信號傳感器以及電流信號傳感器的輸出反饋到所述低壓電源信號產(chǎn)生單元，能夠穩(wěn)定電源輸出。本實用新型的試驗電源通過采用上述技術方案，能夠使該試驗電源的體積和重量滿足現(xiàn)場校驗便捷性的要求。
文檔編號G01R35/00GK201425620SQ20092014785
公開日2010年3月17日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者侯鐵信, 馮道訓, 卜正良, 梁宇飛, 雷 謝, 黃求洪 申請人:武漢國測科技股份有限公司