CN102928802A - 基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法 - Google Patents

基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102928802A
CN102928802A CN2012103906555A CN201210390655A CN102928802A CN 102928802 A CN102928802 A CN 102928802A CN 2012103906555 A CN2012103906555 A CN 2012103906555A CN 201210390655 A CN201210390655 A CN 201210390655A CN 102928802 A CN102928802 A CN 102928802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
current transformer
transformer
standard
direct current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012103906555A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102928802B (zh
Inventor
靳绍平
刘见
李东江
王浔
刘经昊
黄伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201210390655.5A priority Critical patent/CN102928802B/zh
Publication of CN102928802A publication Critical patent/CN102928802A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102928802B publication Critical patent/CN102928802B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

一种基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法，采用交直流标准电流互感器、升流器、电压采样电路、二极管、四端精密电阻及连接线构成的电路对基于交直流标准的电流互感器耐直流性能进行检测；所述方法包括电流互感器比值差检测和相位差检测。所述方法检测电流互感器在半波电流下变换误差时，使用2只正向导通电流大于电流互感器额定电流的二极管一正一反分别串联，形成一个正半波电流通过被试电流互感器TAx，另一个负半波电流直接返回升流器，用以保证交流升流器处于正弦波状态下工作。本发明有效解决了目前缺乏对电流互感器耐直流性能进行检测技术手段的问题。具有方法简洁、科学、实用等优点。本发明适用于电流互感器耐直流性能检测。

Description

基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法
 
技术领域    
    本发明涉及一种基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法，属电流互感器检测技术领域。
背景技术    
运行中的电流互感器出现强剩磁的一种可能是一次电流中有直流分量，使铁芯磁饱和，导致铁芯的等效导磁率减小，误差将显著地向负反向移动。直流分量对电流互感器误差的影响可以通过电流互感器在半波电流下的变换误差进行研究。目前国内外用于电流互感器的检测设备均为正弦波交流型，无法对电流互感器在半波电流下的变换误差进行检测。研究一种基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法对改变上述局面，具有重要意义。
发明内容    
本发明的目的是：为了解决检测电流互感器耐直流性能时缺乏技术手段的问题，本发明公开一种基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法。
本发明的技术方案是，本发明采用交直流标准电流互感器（0.05级）、升流器、电压采样电路、二极管、四端精密电阻及连接线构成的电路对基于交直流标准的电流互感器耐直流性能进行检测。
检测电流互感器在半波电流下变换误差时，使用2只正向导通电流大于电流互感器额定电流的二极管一正一反分别串联，形成一个正半波电流通过被试电流互感器TAx，另一个负半波电流直接返回升流器，用以保证普通交流升流器处于正弦波状态下工作。采用交直流标准电流互感器TA0， TAx与TA0的一次及二次极性端相连，形成比较回路。R0、R1、R2电流取样（0.05级）四端精密电阻（见图1）。其原理为：依据JJG313-2010《测量用电流互感器检定规程》中电流互感器误差检定电路检测方法（测差法），按被试电流互感器额定电流比（一次电流/二次电流）选择对应电流比的交直流标准电流互感器TA0。
因为，                                                
Figure 2012103906555100002DEST_PATH_IMAGE001
所以，
Figure 2012103906555100002DEST_PATH_IMAGE003
令：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
 则试品TAx的比值差：
Figure 621106DEST_PATH_IMAGE006
由于耐直流电流互感器的相位差比较大(δ≈9°)，不符合δ≈sinδ的近似计算条件（δ＜2°），不能采用传统的相位差测量及计算方法。因此，在测量相位差时，依据检定规程对相位差δ的定义，采用通过数字滤波检测UO和-UX电压过零时间，读取UO和-UX电压时间过零差值ΔT(单位ms)。 
设电流频率为F（单位Hz），则周期为T=1000/F（单位ms），一周的相位为φ=360°×60′=21600′，相位差为δ（单位为′），则ΔT与相位差δ的关系：
由于ΔT/T=δ/φ，则δ=φ×ΔT/T=21600×ΔT×F/1000=21.6×F×ΔT（′）；
当F=50Hz时，δ=21.6×F×ΔT =21.6×50×ΔT=1080×ΔT（′）；
当F=60Hz时，δ=21.6×F×ΔT =21.6×60×ΔT=1296×ΔT（′）；
依据JJG313-2010《测量用电流互感器检定规程》对相位差δ的定义：一次电流相量与二次电流相量的相位差。相量方向以理想电流互感器的相位差为零来决定，当与Ux相量超前U0相量时，相位差为正，反之为负。
由于标准电流互感器的额定二次负荷为：S=5VA/2.5VA；cosφ＝1。即标准电流互感器在二次负荷2.5VA≤S≤5VA范围内运行时，方能保证其准确度。则：
因为，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
   
Figure 476935DEST_PATH_IMAGE008
所以，  
考虑到还有其他导线电阻及压接电阻，故取
Figure 407982DEST_PATH_IMAGE005
。
本发明基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法包括电流互感器比值差检测和相位差检测。
    电流互感器比值差和相位差检测的测试步骤如下：
（1）按被试电流互感器额定电流比（一次电流/二次电流）选择对应电流比的交直流标准电流互感器TA0；
（2）按电流互感器耐直流性能检测方法接线方式进行接线； 
（3）将开关K闭合“a”接点；“a”接点为交直流标准电流互感器TA0的二次线圈极性端和被试品电流互感器TAX的二次线圈极性端的公共点；
（4）操作调压器将电流升至额定电流的5%；
（5）对UO和ΔU进行同步采样，然后计算得到UO和ΔU电压有效值；
（6）计算比值差：
     
Figure 349262DEST_PATH_IMAGE010
（7）将开关K闭合“b”接点；“b”接点为被试品电流互感器TAX的二次线圈的非极性端和采样电阻R2的连接点；
（8）对UO和-UX进行同步采样，然后将其通过相同的数字低通滤波器，再计算得到UO和-UX电压过零时间差值ΔT；
（9）计算相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
（′）
其中F为电流频率，为已知量。
（10）依据JJG1021-2007《电力互感器检定规程》要求分别将电流升至20%Ib、100%Ib、120%Ib（Ib为额定电流），重复（4）～（9）步骤，分别测量各个测量点的比值差
Figure 23957DEST_PATH_IMAGE012
（%）和相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE013
（°）或（′）。
本发明的有益效果是，采用交直流标准电流互感器、调压器、升流器、三只（0.05级）0.1Ω四端精密电阻、二只正向导通电流大于电流互感器额定电流的二极管及电压采样电路对电流互感器进行耐直流性能检测，有效解决了目前国内缺乏对电流互感器耐直流性能进行检测技术手段的问题。具有方法简洁、精确、科学、实用、可操作性强等优点。
本发明适用于电流互感器耐直流性能检测。
附图说明
图1是电流互感器耐直流性能检测方法原理接线图；
图2是相位差时间示意图；
图中符号：TA0是交直流标准电流互感器；TAX是被试品电流互感器；TY是调压器；SL是升流器；M是采样处理模块；D1、D2是二极管；R0、R1、R2（0.05级）是0.1Ω的四端精密电阻；I1是一次电流；I0是交直流标准电流互感器二次电流；IX是被试品电流互感器二次电流；ΔI是差值电流；U0是交直流标准电流互感器二次电流I0在R0产生的电压；UX是被试品电流互感器二次电流IX在R2产生的电压；ΔU是差值电流ΔI在R1产生的电压；ΔT是相位差时间；K是单刀双掷开关；a是开关K的接点a；b是开关K的接点b；●是电流互感器极性端标志。
具体实施方式
本发明实施例使用的仪器设备有：交直流标准电流互感器TA0、调压器TY、升流器SL、三只（0.05级）0.1Ω四端电阻、二只正向导通电流大于电流互感器额定电流的二极管及电压采样电路M。
将上述仪器设备构成的检测电路对基于交直流标准的电流互感器耐直流性能进行检测。调压器TY输入端接电压源，升流器SL原端线圈分别接调压器TY的动点和公共点，一只二级管D1并联在升流器SL付边线圈两端，一只二级管D2串联在升流器SL付边线圈上，两只二极管D1、D2构成一正一反分别串联的形式；升流器SL的付边线圈两端分别接交直流标准电流互感器TA0的一次线圈非极性端和被试品电流互感器TAX的一次线圈非极性端；交直流标准电流互感器TA0的一次线圈的极性端和被试品电流互感器TAX的一次线圈的极性端相串联；交直流标准电流互感器TA0的二次线圈的非极性端分别接采样电阻R0和采样处理模块M的采样电路A；被试品电流互感器TAX的二次线圈的非极性端分别接采样电阻R2和开关K的接点b，交直流标准电流互感器TA0的二次线圈极性端和被试品电流互感器TAX的二次线圈极性端串联后分别接采样电阻R1和开关K的接点a，开关K的动点接采样处理模块的采样电路B；采样电阻R0、R1、R2的公共端接地。
本实施例电流互感器耐直流性能检测步骤如下：
（1）按被试电流互感器额定电流比（一次电流/二次电流）选择对应电流比的交直流标准电流互感器TA0；
（2）电流互感器耐直流性能检测方法接线方式进行接线； 
（3）将开关K闭合“a”接点；
（4）操作调压器将电流升至额定电流的5%；
（5）对UO和ΔU进行同步采样，然后计算得到UO和ΔU电压有效值；
（6）计算比值差：
     
Figure 734293DEST_PATH_IMAGE010
（7）将开关K切换至“b”接点；
（8）对UO和-UX进行同步采样，然后将其通过相同的数字低通滤波器，再计算得到UO和-UX电压过零时间差值ΔT；
（9）计算相位差：
Figure 101820DEST_PATH_IMAGE011
（′）
其中F为电流频率，为已知量。
（10）依据JJG1021-2007《电力互感器检定规程》要求分别将电流升至20%Ib、100%Ib、120%Ib（Ib为额定电流），重复（4）～（9）步骤，分别测量各个测量点的比值差
Figure 343446DEST_PATH_IMAGE012
（%）和相位差
Figure 805520DEST_PATH_IMAGE013
（°）或（′）。

Claims (3)

1.一种基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法，采用交直流标准电流互感器、升流器、电压采样电路、二极管、四端精密电阻及连接线构成的电路对基于交直流标准的电流互感器耐直流性能进行检测；其特征在于，所述方法包括电流互感器比值差检测和相位差检测，测试步骤如下：
（1）按被试电流互感器额定电流比选择对应电流比的交直流标准电流互感器TA0；
（2）按电流互感器耐直流性能检测方法接线方式进行接线； 
（3）将开关K闭合“a”接点；
（4）操作调压器将电流升至额定电流的5%；
（5）对UO和ΔU进行同步采样，然后计算得到UO和ΔU电压有效值；
（6）计算比值差：                                               
Figure 2012103906555100001DEST_PATH_IMAGE002
；
（7）将开关K闭合“b”接点；
（8）对UO和-UX进行同步采样，然后将其通过相同的数字低通滤波器，再计算得到UO和-UX电压过零时间差值ΔT；
（9）
Figure 2012103906555100001DEST_PATH_IMAGE004
其中F为电流频率；
（10）分别将电流升至20%Ib、100%Ib、120%Ib（Ib为额定电流），重复（4）～（9）步骤，分别测量各个测量点的比值差
Figure 2012103906555100001DEST_PATH_IMAGE006
和相位差
Figure 2012103906555100001DEST_PATH_IMAGE008
。
2.根据权利要求1所述的基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法，其特征在于，所述按电流互感器耐直流性能检测方法接线方式如下：
将调压器TY输入端接电压源，升流器SL原端线圈分别接调压器TY的动点和公共点，一只二级管D1并联在升流器SL付边线圈两端，一只二级管D2串联在升流器SL付边线圈上，两只二极管D1、D2构成一正一反分别串联的形式；升流器SL的付边线圈两端分别接交直流标准电流互感器TA0的一次线圈非极性端和被试品电流互感器TAX非极性端；交直流标准电流互感器TA0和被试品电流互感器TAX的一次线圈的极性端相串联；交直流标准电流互感器TA0的二次线圈的非极性端分别接信号采样处理模块中的采样电阻R0和采样处理模块；被试品电流互感器TAX的二次线圈的非极性端分别接信号采样处理模块中的采样电阻R2和开关K的接点b，交直流标准电流互感器TA0和被试品电流互感器TAX的二次线圈的极性端串联后分别接信号采样处理模块的采样电阻R1和开关K的接点a，开关K的动点接采样处理模块；采样电阻R0、R1、R2的公共端接地。
3.根据权利要求1和2所述的基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法，其特征在于，所述方法检测电流互感器在半波电流下变换误差时，使用2只正向导通电流大于电流互感器额定电流的二极管一正一反分别串联，形成一个正半波电流通过被试电流互感器TAx，另一个负半波电流直接返回升流器，用以保证普通交流升流器处于正弦波状态下工作；采用交直流标准电流互感器TA0， TAx与TA0的一次及二次极性端相连，形成比较回路。
CN201210390655.5A 2012-10-16 2012-10-16 基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法 Active CN102928802B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210390655.5A CN102928802B (zh) 2012-10-16 2012-10-16 基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210390655.5A CN102928802B (zh) 2012-10-16 2012-10-16 基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102928802A true CN102928802A (zh) 2013-02-13
CN102928802B CN102928802B (zh) 2015-02-18

Family

ID=47643645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210390655.5A Active CN102928802B (zh) 2012-10-16 2012-10-16 基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102928802B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103885022A (zh) * 2014-03-31 2014-06-25 国家电网公司 基于互感器校验仪的额定电流比测量方法
CN104502879A (zh) * 2014-12-11 2015-04-08 国家电网公司 互感器检测方法及装置
WO2017045488A1 (zh) * 2015-09-16 2017-03-23 中国电力科学研究院 一种电流互感器抗直流分量和偶次谐波测试系统
CN109375133A (zh) * 2018-09-17 2019-02-22 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种电流传感器耐直流性能检测装置及方法
CN109581265A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种基于功率误差的电流互感器抗直流性能检测方法
CN110133563A (zh) * 2019-05-13 2019-08-16 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种电流传感器抗直流性能检测方法及装置
CN111487576A (zh) * 2020-04-30 2020-08-04 浙江省方正校准有限公司 基于直接测量法的微型电流互感器测量装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2612957Y (zh) * 2003-04-17 2004-04-21 山西省机电设计研究院 电流互感器现场检定装置
CN101539616A (zh) * 2008-03-20 2009-09-23 上海市电力公司 测量用光电式电流互感器准确度检测方法
CN101806876A (zh) * 2010-05-10 2010-08-18 华中科技大学 电子式互感器校验系统
CN102096060A (zh) * 2010-11-30 2011-06-15 国网电力科学研究院 低负荷运行条件下电流互感器现场准确度校验电路
US20110156697A1 (en) * 2009-12-31 2011-06-30 Schneider Electric USA, Inc. Compact, two stage, zero flux electronically compensated current or voltage transducer employing dual magnetic cores having substantially dissimilar magnetic characteristics
CN102520382A (zh) * 2012-01-12 2012-06-27 江西省电力科学研究院 电流互感器半波电流变换误差检测方法
CN102540128A (zh) * 2012-02-13 2012-07-04 江西省电力科学研究院 组合式三相电流互感器误差自动检定方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2612957Y (zh) * 2003-04-17 2004-04-21 山西省机电设计研究院 电流互感器现场检定装置
CN101539616A (zh) * 2008-03-20 2009-09-23 上海市电力公司 测量用光电式电流互感器准确度检测方法
US20110156697A1 (en) * 2009-12-31 2011-06-30 Schneider Electric USA, Inc. Compact, two stage, zero flux electronically compensated current or voltage transducer employing dual magnetic cores having substantially dissimilar magnetic characteristics
CN101806876A (zh) * 2010-05-10 2010-08-18 华中科技大学 电子式互感器校验系统
CN102096060A (zh) * 2010-11-30 2011-06-15 国网电力科学研究院 低负荷运行条件下电流互感器现场准确度校验电路
CN102520382A (zh) * 2012-01-12 2012-06-27 江西省电力科学研究院 电流互感器半波电流变换误差检测方法
CN102540128A (zh) * 2012-02-13 2012-07-04 江西省电力科学研究院 组合式三相电流互感器误差自动检定方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王乐仁: "电流磁芯的半波电流试验方法研究", 《2006全国电工测试技术学术交流会论文集》 *
谢剑锋: "采用低压法的电流互感器现场校验仪的研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103885022B (zh) * 2014-03-31 2015-11-04 国家电网公司 基于互感器校验仪的额定电流比测量方法
CN103885022A (zh) * 2014-03-31 2014-06-25 国家电网公司 基于互感器校验仪的额定电流比测量方法
CN104502879B (zh) * 2014-12-11 2017-09-22 国家电网公司 互感器检测方法及装置
CN104502879A (zh) * 2014-12-11 2015-04-08 国家电网公司 互感器检测方法及装置
GB2556610A (en) * 2015-09-16 2018-05-30 China Electric Power Res Institute Company Limited Test system for anti-DC component and even-order harmonic of current transformer
CN106546938A (zh) * 2015-09-16 2017-03-29 中国电力科学研究院 一种电流互感器抗直流分量和偶次谐波测试系统
WO2017045488A1 (zh) * 2015-09-16 2017-03-23 中国电力科学研究院 一种电流互感器抗直流分量和偶次谐波测试系统
GB2556610B (en) * 2015-09-16 2021-07-07 China Electric Power Res Institute Company Limited Test system for anti-DC component and even-order harmonic of current transformer
CN109375133A (zh) * 2018-09-17 2019-02-22 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种电流传感器耐直流性能检测装置及方法
CN109581265A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种基于功率误差的电流互感器抗直流性能检测方法
CN109581265B (zh) * 2018-10-30 2021-07-02 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种基于功率误差的电流互感器抗直流性能检测方法
CN110133563A (zh) * 2019-05-13 2019-08-16 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种电流传感器抗直流性能检测方法及装置
CN110133563B (zh) * 2019-05-13 2021-10-19 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种电流传感器抗直流性能检测方法及装置
CN111487576A (zh) * 2020-04-30 2020-08-04 浙江省方正校准有限公司 基于直接测量法的微型电流互感器测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102928802B (zh) 2015-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102928802B (zh) 基于交直流标准的电流互感器耐直流性能检测方法
CN105425175A (zh) 一种基于极性反转的直流电压源的铁芯剩磁消除和测量方法
CN105699818A (zh) 一种电流互感器误差测量装置及测量方法
CN105510742B (zh) 一种利用低频电源对变压器伏安特性测试的试验方法和分析计算方法
CN104793028B (zh) 一种三相多功能试验电源装置及其试验方法
CN202649380U (zh) 数字式电缆绝缘故障自动定位仪
CN108761375A (zh) 一种低功耗程控式电流互感器现场检定装置
CN202975229U (zh) 变电站二次回路多点接地检测查找仪
CN102590587A (zh) 中压大电流直流断路器短路电流识别装置及其识别方法
CN208818818U (zh) 一种低功耗程控式电流互感器现场检定装置
Bhowmick et al. Online detection of an interturn winding fault in single-phase distribution transformers using a terminal measurement-based modeling technique
CN107976648A (zh) 一种电力控制计量仪表自动接线测试方法
CN103630797A (zh) 一种变压器匝间短路检测装置
CN107748346A (zh) 一种含直流分量负荷下的高压电能误差检测方法
CN205656294U (zh) 一种电流互感器误差测量仪
CN105044432B (zh) 电流互感器泄漏电流测量方法
CN102520382A (zh) 电流互感器半波电流变换误差检测方法
CN102736049A (zh) 一种可无线遥控的模拟介质损耗器
CN202870289U (zh) 电流互感器耐直流性能检测装置
CN200968985Y (zh) 三相电能表校验测试装置
CN201247301Y (zh) 便携式电流互感器同名端测量装置
CN110703146A (zh) 励磁涌流测量仪
CN110146780A (zh) 中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法
CN105445680A (zh) 基于对偶原理等效模型的三相三铁芯柱变压器铁芯和铁轭剩磁通的测量方法
CN106841808B (zh) 中频变压器绕组交流电阻的辅助绕组测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant