基于正交坐標系變換輸出的三相組合式互感器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電磁測量技術領域，尤其設及一種可測量電網S相電流和電壓的 組合式互感器，具體地說是一種基于正交變換輸出的=相組合式互感器。
【背景技術】
[0002] 電流互感器和電壓互感器是分別用來測量電網電流和電壓的傳感器，其技術要求 分別由國家標準GB1208-2006《電流互感器》和GB1207-2006《電磁式電壓互感器》規定。 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，分別用來測量單相電路和=相電路的電流和電壓，其技術要求由 國家標準GB17201-2007《組合互感器》規定。
[0003] 在電氣工程的研究中，經常利用數學變換來簡化問題的分析和求解，屬于定子坐 標系變換的a0變換是一種常用的數學變換。aP變換將=相電路各相電流和電壓的瞬 時值變換到a和0兩相正交的坐標系上，該數學變換常常被用于電能質量分析及控制、電 機控制等領域。在S相電路瞬時無功功率理論分析中，利用aP變換可W方便地得到S相 電路的瞬時無功功率、瞬時有功功率等瞬時電量，W此為基礎可W檢測=相電路的諧波和 無功電流，并用于有源電力濾波器的設計和制造。目前，=相電路各相電流和電壓的瞬時值 通常由多臺電流互感器和電壓互感器或單臺=相組合互感器測量得到，然后通過數學變換 的計算實現a0變換。由于傳統電流互感器的額定輸出電流通常為5A，傳統電壓互感器的 額定輸出電壓通常為100V，因此需要專口的轉換器將該些輸出量轉化為可W進行數據采集 的電壓小信號。此外，傳統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 在的數字化采集系統并不需要該些互感器提供輸出功率。為此，本實用新型提出了一種基 于正交坐標系變換輸出的=相組合式互感器，該=相組合式互感器利用兩臺電壓互感器和 兩臺電流互感器就能直接實現=相電路各相電流和電壓的瞬時值的a0變換，并且輸出 的電壓小信號可W直接用于數據采集，該樣的基于正交坐標系變換輸出的=相組合式互感 器未見有專利和其它文獻報道。
【發明內容】
[0004] 本實用新型所要解決的是現有技術存在的上述問題旨在提供一種基于正交坐標 系變換輸出的=相組合式互感器，它能對電網=相電壓和電流的瞬時值進行測量并實現 a0坐標變換輸出。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是；基于正交坐標系變換輸出的= 相組合式互感器，它包括第一閉環鐵巧、第二閉環鐵巧、第=閉環鐵巧、第四閉環鐵巧、第一 電壓互感器初級線圈、第一電壓互感器次級線圈、第二電壓互感器的第一初級線圈、第二電 壓互感器的第二初級線圈、第二電壓互感器的次級線圈、第一電流互感器的第一初級線圈、 第一電流互感器的第二初級線圈、第一電流互感器的次級線圈、第二電流互感器的第一初 級線圈、第二電流互感器的第二初級線圈、第二電流互感器的次級線圈、第一電阻、第二電 阻和第=電阻；第一閉環鐵巧、第一電壓互感器初級線圈和第一電壓互感器次級線圈構成 第一電壓互感器，第一電壓互感器初級線圈和第一電壓互感器次級線圈分別均勻地繞制在 第一閉環鐵巧的鐵巧上；第二閉環鐵巧、第二電壓互感器的第一初級線圈、第二電壓互感器 的第二初級線圈和第二電壓互感器的次級線圈構成第二電壓互感器，第二電壓互感器的第 一初級線圈、第二電壓互感器的第二初級線圈和第二電壓互感器的次級線圈分別均勻地繞 制在第二閉環鐵巧的鐵巧上；第S閉環鐵巧、第一電阻、第一電流互感器的第一初級線圈、 第一電流互感器的第二初級線圈和第一電流互感器的次級線圈構成第一電流互感器，第一 電流互感器的第一初級線圈、第一電流互感器的第二初級線圈和第一電流互感器的次級線 圈分別均勻地繞制在第S閉環鐵巧的鐵巧上；第四閉環鐵巧、第二電阻、第S電阻、第二電 流互感器的第一初級線圈、第二電流互感器的第二初級線圈和第二電流互感器的次級線圈 構成第二電流互感器，第二電流互感器的第一初級線圈、第二電流互感器的第二初級線圈 和第二電流互感器的次級線圈分別均勻地繞制在第四閉環鐵巧的鐵巧上；第一電壓互感器 初級線圈的同名端分別與=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 線圈的同名端相連，第一電壓互感器初級線圈的非同名端分別與第二電壓互感器的第一初 級線圈的非同名端和第二電壓互感器的第二初級線圈的同名端相連，第二電壓互感器的第 一初級線圈的同名端分別與=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 級線圈的非同名端相連，第二電壓互感器的第二初級線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線圈的非同名端相連，第一電壓互感器次 級線圈的同名端與=相組合式互感器的U2。電壓信號輸出端相連，第一電壓互感器次級線 圈的非同名端與地相連，第二電壓互感器次級線圈的同名端與S相組合式互感器的U2P電 壓信號輸出端相連，第二電壓互感器次級線圈的非同名端與地相連，第一電流互感器的第 一初級線圈的非同名端與=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 級線圈的同名端與第二電流互感器的第一初級線圈的同名端相連，第二電流互感器的第一 初級線圈的非同名端與=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 線圈的同名端與=相組合式互感器的C相輸出端相連，第一電流互感器次級線圈的同名端 分別與第一電阻的一端和=相組合式互感器的Ui2。電壓信號輸出端相連，第一電流互感器 次級線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線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 電壓信號輸出端相連，第二電流互感器次級線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相輸出端構成了S 相組合式互感器的一次接線端口，U2。、U2P、Ui2。和Uce電壓信號輸出端及地構成了S相組 合式互感器的二次輸出端口。
[0006] 下面對本技術方案的原理做進一步說明。
[0007] 當互感器正常運行時，S相電路各相電壓和電流的瞬時值分別為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行在開路狀態，第一 電壓互感器初級線圈Ni和次級線圈N2的應數比為第二電壓互感器的第一初級 線圈Ns和第二初級線圈N4組成第二電壓互感器的初級線圈（N3+N4)，該初級線圈（N3+N4) 和第二電壓互感器的次級線圈Ns的應數比為其中Ns=N4,Ki為常數。第二電 壓互感器初級線圈（N