CN113281693B - 一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法及系统，该方法，包括：对电流互感器的性能参数进行统一规定；利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

Description

一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法及系统

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法及系统。

背景技术

由于测量模块质量问题、使用环境影响和使用方法不当等因素，造成测量模块失准或损坏，需要更换测量模块。测量模块采用分体式，存在本体中的电流互感器需与测量模块参数相匹配，对互感器的参数性能及一致性有所要求。

发明内容

本公开的实施例提供了一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法及系统，以至少解决现有技术中存在的由于测量模块质量问题、使用环境影响和使用方法不当等因素，造成测量模块失准或损坏，需要更换测量模块的技术问题。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法，包括：对电流互感器的性能参数进行统一规定；利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

根据本公开实施例的另一方面，还提供了一种提升电流互感器性能参数及一致性的系统，包括：规定性能参数模块，用于对电流互感器的性能参数进行统一规定；校准测量模块，用于利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；测试上下限参数模块，用于对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；插入更换测量模块，用于插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

在本发明中，本发明提供关于电流互感器参数性能对分体测量模块精度影响，与现有技术相比，本发明有以下有益效果：测量模块无需断电支持热插拔。解决现场电流互感器与测量模块匹配校准问题。快速更换，即插即用。电流互感器高性能及高一致性。更换信息主动上报。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是根据本公开实施例所述的一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法的示意图；

图2是根据本公开实施例所述的MATS-2010S软磁材料测试示意图；

图3是根据本公开实施例所述的电流互感器常温下误差精度示意图；

图4是根据本公开实施例所述的电流互感器不同温度误差的示意图；

图5是根据本公开实施例所述的系统流程图；

图6是根据本公开实施例所述的一种提升电流互感器性能参数及一致性的系统的示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

根据本实施例的第一个方面，提供了一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法100，该方法100包括：

S102:对电流互感器的性能参数进行统一规定；

S104:利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；

S106:对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；

S108:插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

具体地，本实施例关于电流互感器参数性能对分体测量模块精度的影响，其主要目的在于，应用在以热磁式断路器或隔离开关为主体，可热插拔的测量模块接插在热磁式断路器或隔离开关本体上。

关于电流互感器参数性能对分体测量模块精度的影响，其另一目的在于，为分体式的测量模块所需用到的互感器参数性能做以理论计算支撑，如电流互感器的比差、角差等信息。

关于电流互感器参数性能对分体测量模块精度的影响，其另一目的在于，从互感器生产工艺角度，提高互感器制成的一致性问题。

本实施例在实际使用过程中，量测模块匹配的互感器采用以下步骤：

步骤1：对电流互感器的性能通过标准或规范来统一规定性能参数，以适用与不同精度等级要求的测量模块。

步骤2：测量模块出厂前，用标准源和精度性能高于测量模块精度等级2倍以上的电流互感器对测量模块进行校准，将其通信地址标识在测量模块上。

步骤3：测量模块出厂前，分别对标准或规范统一规定的性能参数的电流互感器的上限和下限做以性能测试。

步骤4：在安装现场，插入或更换新的测量模块，即插即用，完成测量模块的现场更换。

P为实际功率，U为实际电压，I为实际电流，为实际功率因数，则：

如假设暂不考虑检测到的电压与实际电压的比差及角差，以及测量模块造成的误差，则检测的功率为：

P₁为检测功率，I₁为检测电流，为检测功率因数。

则电流互感器对功率的影响为

δ为电流互感器角差，e为电流互感器比差。

如功率因数在1.0时，比差为+0.1％，角差为6′，则带入公式(4)Δ＝[(1+0.001)*(cos0.1-tan 0*sin0.1)-1]*100％

则得到：

Δ≈0.0998％

如功率因数在1.0时，比差为-0.1％，角差为6′，则带入公式

Δ＝[(1-0.001)*(cos0.1-tan 0*sin0.1)-1]*100％

则得到：

Δ≈-0.1001％

如功率因数在0.5L时，比差为+0.1％，角差为6′，则带入公式

Δ＝[(1+0.001)*(cos0.1-tan 60*sin0.1)-1]*100％

则得到：

Δ≈-0.2％

如功率因数在0.5L时，比差为-0.1％，角差为6′，则带入公式

Δ＝[(1-0.001)*(cos0.1-tan 60*sin0.1)-1]*100％

则得到：

Δ≈-0.4％

如功率因数在0.5C时，比差为+0.1％，角差为6′，则带入公式

Δ＝[(1+0.001)*(cos0.1-tan 300*sin0.1)-1]*100％

则得到：

Δ≈0.4％

如功率因数在0.5C时，比差为-0.1％，角差为6′，则带入公式

Δ＝[(1-0.001)*(cos0.1-tan 300*sin0.1)-1]*100％

则得到：

Δ≈0.2％

通过公式可以看出比差在正偏时，同样角差情况下，感性负载和阻性负载，精度会更高，对于容性负载则相反，现实中大部分场景负载为感性负载，所以建议采用比差正偏的情况，又由于电表对在功率因数为0.5L和0.8C的精度要求是一样的，基于以上条件，所以应选用比差为正偏的电流互感器。

又由于电流互感器等级不同，又对比差做出了规定，所以电流互感器圈数要取一个合适的范围，在符合比差要求的情况下，做正偏差。

从互感器生产工艺角度，纳米晶材质Bs值达到1.2T左右，如图3所示，初始磁导率高，将纳米晶材料通过横磁场处理，进一步提高材料磁导率的稳定性，降低矫顽力；制作出互感器具有体积小，精度高，一致性好等优点。

将纳米晶磁环首先进行真空热处理，然后在适当的温度条件下进行横磁场热处理，这样可以提高材料的磁导率稳定性，用该磁环制作的电流互感器，具有精度高的特点，互感器比值误差可以小于0.05％，角差变化量小，方便校准。

由于纳米晶材料一般晶化温度在510℃左右，居里温度在560℃以上，因此磁环低高低温性能非常稳定，用纳米晶材质磁芯制作的电流互感器，工作温度范围宽，在-40℃～+85℃具有良好的温度稳定性，如图4所示。

参考图5所示，图为本实施例的系统流程图。

从而，测量模块无需断电支持热插拔。解决现场电流互感器与测量模块匹配校准问题。快速更换，即插即用。电流互感器高性能及高一致性。更换信息主动上报。

可选地，电流互感器的性能参数包括电流互感器的实际功率；根据以下公式，确定电流互感器的实际功率：

P为实际功率，U为实际电压，I为实际电流，为实际功率因数。

可选地，电流互感器的性能参数还包括电流互感器对功率的影响；根据以下公式，确定电流互感器对功率的影响：

Δ为电流互感器对功率的影响，δ为电流互感器角差，e为电流互感器比差。

本发明提供关于电流互感器参数性能对分体测量模块精度影响，与现有技术相比，本发明有以下有益效果：测量模块无需断电支持热插拔。解决现场电流互感器与测量模块匹配校准问题。快速更换，即插即用。电流互感器高性能及高一致性。更换信息主动上报。

根据本实施例的另一个方面，还提供了一种提升电流互感器性能参数及一致性的系统600。该系统600包括：规定性能参数模块610，用于对电流互感器的性能参数进行统一规定；校准测量模块620，用于利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；测试上下限参数模块630，用于对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；插入更换测量模块640，用于插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

可选地，电流互感器的性能参数包括电流互感器的实际功率；确定实际功率子模块，用于根据以下公式，确定电流互感器的实际功率：

P为实际功率，U为实际电压，I为实际电流，为实际功率因数。

可选地，电流互感器的性能参数还包括电流互感器对功率的影响；确定影响子模块，用于根据以下公式，确定电流互感器对功率的影响：

Δ为电流互感器对功率的影响，δ为电流互感器角差，e为电流互感器比差。

本发明的实施例的一种提升电流互感器性能参数及一致性的系统600与本发明的另一个实施例的一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法100相对应，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种提升电流互感器性能参数及一致性的方法，其特征在于，包括：

对电流互感器的性能参数进行统一规定；

利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；

对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；

插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

电流互感器的性能参数包括电流互感器的实际功率；

根据以下公式，确定电流互感器的实际功率：

P为实际功率，U为实际电压，I为实际电流，为实际功率因数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

电流互感器的性能参数还包括电流互感器对功率的影响；

根据以下公式，确定电流互感器对功率的影响：

Δ为电流互感器对功率的影响，δ为电流互感器角差，e为电流互感器比差。

4.一种提升电流互感器性能参数及一致性的系统，其特征在于，包括：

规定性能参数模块，用于对电流互感器的性能参数进行统一规定；

校准测量模块，用于利用标准源和精度性能高于测量模块精度等级预定倍数的电流互感器对测量模块进行校准，将所述电流互感器的通信地址标识在所述测量模块；

测试上下限参数模块，用于对完成性能参数统一规定的电流互感器的上限参数和下限参数进行性能测试；

插入更换测量模块，用于插入或更换所述测量模块，完成测量模块的现场更换。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

电流互感器的性能参数包括电流互感器的实际功率；

确定实际功率子模块，用于根据以下公式，确定电流互感器的实际功率：

P为实际功率，U为实际电压，I为实际电流，为实际功率因数。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

电流互感器的性能参数还包括电流互感器对功率的影响；

确定影响子模块，用于根据以下公式，确定电流互感器对功率的影响：

Δ为电流互感器对功率的影响，δ为电流互感器角差，e为电流互感器比差。