CN104749537A - 一种电流互感器磁滞回线测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流互感器磁滞回线测量方法，测量步骤为：(1)测量磁滞回线之前，先使用工频电压对电流互感器二次线圈进行缓慢升压及缓慢降压，使电流互感器铁芯退磁，以确保电流互感器的铁芯处于零磁通状态；(2)使用0.5Hz低频电压源对电流互感器进行励磁特性试验，并实时对电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量曲线；(3)在0.5Hz电压下测量电流互感器的铁芯磁通量曲线并绘制磁滞回线，从该磁滞回线上读取电流互感器的剩磁系数，以使得剩磁系数的测量结果准确可靠。本发明是一种对电流互感器的磁滞回线进行测量的有效测量方法，准确可靠，而且便于操作，能够快速获取准确可靠的数据，所需的仪器小巧便携，非常适合于现场应用。
Description
技术领域
本发明属于电力测量领域，尤其是一种电流互感器磁滞回线测量方法。
背景技术
电流互感器的测量误差性能主要由电流互感器的铁芯材料和性能所决定，在匝数比固定的情况下电流互感器的励磁损耗越小电流互感器的精度等级就可以做的越高，电流互感器铁芯的损耗主要由铁损和磁滞损耗所决定，铁损取决于电流互感器铁芯材料系数，电流信号的频率和幅值，铁损可通过固定的公式进行计算。但是磁滞损耗没有确切的公式进行计算，磁滞损耗的大小与一个周波磁滞回线所包围的面积成正比。通过对比磁滞回线的图形可以分辨电流互感器的磁滞损耗的高和低，以便于对电流互感器的损耗进行定性的评估。
电流互感器磁滞回线可以直观的反应电流互感器的剩磁大小和剩磁系数的数值，如果电流互感器剩磁过高则当回路中通过不对称电流时就很容易造成电流互感器磁饱和而失效，因此对比电流互感器剩磁系数的大小可以评价电流互感器在遭遇系统故障时的抗饱和性能。
由于电流互感器的铁芯励磁性能与电流互感器的铁芯大小和材料密切相关，而且其差别非常大，因此在工频下使电流互感器进入饱和状态所需的电压和电流大小差别非常大，对于铁芯尺寸非常大且匝数非常多的电流互感器其饱和电压可能会达到10kv以上，饱和电流达到2A，因此如果使用工频加压法进行励磁特性并测量电流互感器的铁芯所需的设备非常大且笨重，而且一旦互感器达到饱和瞬间输出功率会加倍，试验过程非常危险且难于实现。
经过检索，发现以下相近技术领域的现有公开专利。
一种高精度磁调制式直流电流测量方法(CN 104374984A)，对测量线圈的磁通量、线圈的横截面积、磁感应强度或磁通密度以及环形骨架磁性材料的磁导率进行测量，设定：为1匝线圈的磁通量，为N匝线圈的总磁通量，S为线圈的横截面积，B为磁感应强度或磁通密度，μ为环形骨架磁性材料的磁导率，利用公式并选取配置参数在磁芯材料的μ-H曲线中选择一段工作区间，使测量线圈电感值与被测直流电流呈线性关系。利用非接触式直流电流互感器进行测量。本发明可以实现磁芯电感值与被测直流电流之间呈线性关系，从而使到达基准电压的时刻与被测直流电流呈线性关系，消除了现存直流电流测量结果中非线性误差，提高了测量精度。
一种高压输电线路零序阻抗测量电路及其测量方法(CN 104459330A)，包括相互平行的三相导线、可调电压源、电压互感器、第一测量装置、第二测量装置、数据处理单元、第一电流互感器、第二电流互感器、分压处理电路；所述三相导线的收尾两端分别相互连接，第一电流互感器串接在三相导线的尾端,另一端经第二测量装置与数据处理单元连接，第二电流互感器串接在三相导线的首端、可调电压源连接在三相导线的首端，电压互感器的输入端连接在三相导线的中部、输出端与第一测量装置相连。本发明通过测量输电线路两端的分压处理电路平均值进行修正，解决了输电线路上的分布电容对零序参数测量的影响，从而大大提高了输电线路零序参数测量结果的精度。
经过对比分析，以上专利申请的技术内容以及产生的技术效果与本专利申请比均存在较大不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电流互感器磁滞回线测量方法，该方法可以有效地对电流互感器的磁滞回线进行测量。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种电流互感器磁滞回线测量方法，其特征在于：测量步骤为：
(1)测量磁滞回线之前，先使用工频电压对电流互感器二次线圈进行缓慢升压及缓慢降压，使电流互感器铁芯退磁，以确保电流互感器的铁芯处于零磁通状态；
(2)使用0.5Hz低频电压源对电流互感器进行励磁特性试验，并实时对电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量曲线；
(3)在0.5Hz电压下测量电流互感器的铁芯磁通量曲线并绘制磁滞回线，从该磁滞回线上读取电流互感器的剩磁系数，以使得剩磁系数的测量结果准确可靠。
而且，步骤(2)中的励磁特性试验具体步骤为：采用0.5Hz的低频电压法在电流互感器二次线圈二端升压，在试验过程中对电流互感器二次侧的电压和电流进行取样，每个0.5Hz周波取4096个数值点，同时不断地对采集的电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量的变化数值，电压和时间积分的结果就是电流互感器铁芯磁通量的实时变化数值。
而且，步骤(3)中所述磁滞回线是在电流互感器达到磁饱和以后通过绘制其中一个周波铁芯磁通量对二次线圈电流的曲线图得到的电流互感器磁滞回线，在磁滞回线上直接读取电流互感器的剩磁通量和剩磁系数。
本发明的优点和积极效果是：
1、本方法在电流互感器二次侧加0.5Hz的电压，使得饱和电压高达10KV的电流互感器磁滞回线测量变得非常易于实现。
2、本方法在试验前对电流互感器铁芯进行了退磁，因此通过电压对时间的积分可以获得电流互感器铁芯中磁通量的实时变化曲线。
3、本方法电压降低到0.5Hz，使得测量所需的仪器功率非常低，仪器可以做到小巧便携，非常适合于现场应用。
4、本方法试验电压降低到0.5Hz，使得对每个电压和电流周波的采样分辨率做到非常高，从而提高磁通量积分的精度。
5、本方法在磁滞回线上读取的电流互感器剩磁系数准确可靠，获得错误数据的可能性极低。
6、本发明是一种对电流互感器的磁滞回线进行测量的有效测量方法，准确可靠，而且便于操作，能够快速获取准确可靠的数据，所需的仪器小巧便携，非常适合于现场应用。
附图说明
图1为基于0.5Hz电流互感器磁滞回线测量原理图；
图2为基于0.5Hz的电流互感器磁滞回线实测图形。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种电流互感器磁滞回线测量方法，具体测量步骤为：
(1)测量磁滞回线之前，先使用工频电压对电流互感器二次线圈进行缓慢升压及缓慢降压，使电流互感器铁芯退磁，以确保电流互感器的铁芯处于零磁通状态；
(2)使用0.5Hz低频电压源对电流互感器进行励磁特性试验，并实时对电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量曲线；
采用0.5Hz的低频电压法在电流互感器二次线圈二端升压，在试验过程中对电流互感器二次侧的电压和电流进行取样，每个0.5Hz周波取4096个数值点，同时不断地对采集的电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量的变化数值，因为试验前已经对电流互感器进行了退磁因此电流互感器铁芯磁通量可以认为是0，电压和时间积分的结果就是电流互感器铁芯磁通量的实时变化数值。
(3)在0.5Hz电压下测量电流互感器的铁芯磁通量曲线并绘制磁滞回线，从该磁滞回线上读取电流互感器的剩磁系数，以使得剩磁系数的测量结果准确可靠。
在电流互感器达到磁饱和以后通过绘制其中一个周波铁芯磁通量对二次线圈电流的曲线图可以得到电流互感器的磁滞回线，在磁滞回线上可以直接读取电流互感器的剩磁通量和剩磁系数。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (3)
1.一种电流互感器磁滞回线测量方法，其特征在于：测量步骤为：
(1)测量磁滞回线之前，先使用工频电压对电流互感器二次线圈进行缓慢升压及缓慢降压，使电流互感器铁芯退磁，以确保电流互感器的铁芯处于零磁通状态；
(2)使用0.5Hz低频电压源对电流互感器进行励磁特性试验，并实时对电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量曲线；
(3)在0.5Hz电压下测量电流互感器的铁芯磁通量曲线并绘制磁滞回线，从该磁滞回线上读取电流互感器的剩磁系数，以使得剩磁系数的测量结果准确可靠。
2.根据权利要求1所述的电流互感器磁滞回线测量方法，其特征在于：步骤(2)中的励磁特性试验具体步骤为：采用0.5Hz的低频电压法在电流互感器二次线圈二端升压，在试验过程中对电流互感器二次侧的电压和电流进行取样，每个0.5Hz周波取4096个数值点，同时不断地对采集的电压和时间进行积分以获得电流互感器铁芯磁通量的变化数值，电压和时间积分的结果就是电流互感器铁芯磁通量的实时变化数值。
3.根据权利要求1所述的电流互感器磁滞回线测量方法，其特征在于：步骤(3)中所述磁滞回线是在电流互感器达到磁饱和以后通过绘制其中一个周波铁芯磁通量对二次线圈电流的曲线图得到的电流互感器磁滞回线，在磁滞回线上直接读取电流互感器的剩磁通量和剩磁系数。
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