專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于互感器制作技術(shù)范圍，特別涉及一種電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法。
背景技術(shù)：
電磁式電流互感器主要用于電力系統(tǒng)中的電能計(jì)量及繼電保護(hù)，其準(zhǔn)確度對(duì)電力經(jīng)濟(jì)及運(yùn)行可靠性具有重要意義?；ジ衅髦圃鞆S家作了很多工作，以保證其準(zhǔn)確度。但尚沒(méi)有有效的方法解決剩磁對(duì)電流互感器工作特性的影響。王曉琪，郭克勤，姚敏，時(shí)曉在文獻(xiàn)“剩磁對(duì)電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的影響.變壓器1996年06期，5~9”中報(bào)導(dǎo)，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器中將產(chǎn)生較大剩磁，對(duì)于0.2級(jí)的電流互感器來(lái)說(shuō)可能使幅值誤差達(dá)到0.4％以上，嚴(yán)重超過(guò)額定誤差范圍。提出用矯頑力小的非晶材料和坡莫合金來(lái)制作0.2級(jí)以上的電流互感器，但造價(jià)將成倍增加。在文獻(xiàn)“Bruce R.G.，Wright A.Remanent flux incurrent-transformer cores.Proceedings of the Institution of ElectricalEngineers，v 113，n 5，1966，915-920”中報(bào)導(dǎo)電力系統(tǒng)中的短路故障或電流互感器中的激磁電流過(guò)大都可在電流互感器中產(chǎn)生較大的剩磁。較大的剩磁對(duì)電量的測(cè)量和繼電保護(hù)設(shè)備的正常工作受到較大的不良影響。和文獻(xiàn)“Conner E.E.，Greb R.G.，Wentz E.C.Control of residual flux in current transformers.IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems，v PAS-92，n 4，1973，1226-1233”中提出了利用在鐵心上增加一小氣隙的方法來(lái)抑制電流互感器中的剩磁。但是這種方法將降低互感器的容量和增加正常工作時(shí)的誤差。
鐵磁材料的物理性質(zhì)決定了當(dāng)激磁電流減小至零時(shí)，鐵磁材料中將產(chǎn)生剩磁。當(dāng)其它條件不變時(shí)，激磁電流越大，剩磁也越大。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)電流互感器原邊通過(guò)的電流不大，因此鐵心的激磁電流也較小。但發(fā)生短路時(shí)，原邊電流將激增，最大可以達(dá)到額定運(yùn)行電流的幾十倍，而且短路電流中可能存在比較大的直流分量。此時(shí)激磁電流將增大。切除短路故障時(shí)原邊電流過(guò)零停止。此時(shí)，鐵心中將產(chǎn)生較大的剩磁。由于電流互感器正常工作時(shí)激磁電流很小，對(duì)短路時(shí)產(chǎn)生的剩磁基本沒(méi)有祛磁作用，因而剩磁的存在時(shí)間可以超過(guò)幾個(gè)月。
剩磁的存在將影響電流互感器工作時(shí)的工作特性，將妨礙準(zhǔn)確測(cè)量。較大的剩磁甚至?xí)绊懤^電保護(hù)裝置的正常工作，甚至引起誤動(dòng)作。
為抑制剩磁，有一種方法是使用矯頑力小的鐵磁材料，如坡莫合金或非晶材料，但這些材料的價(jià)格較高，將成倍地增加互感器的制造成本。另外，有人提出在鐵心上開(kāi)一很小的氣隙，但這種方法將增加漏磁和降低測(cè)量準(zhǔn)確度，制造也不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法。其特征在于該方法是將祛磁裝置2接在電磁式電流互感器1的副邊并和負(fù)荷3串聯(lián)；所述祛磁裝置2由電力電子開(kāi)關(guān)器件4、電壓發(fā)生電路5及電流傳感器7組成，交流或直流電源6和電壓發(fā)生電路5相接。該裝置的1、2接線(xiàn)端串接在電流互感器1副邊的電路中，電流傳感器7用于檢測(cè)互感器1的工作狀況，包括副邊電流i2的方向和大小，并據(jù)此判斷一次電流i1是否曾過(guò)大，以及互感器1是否需要進(jìn)行祛磁。
所述電力電子開(kāi)關(guān)器件為雙向?qū)煽毓琛?br> 所述電壓發(fā)生電路可由增益可數(shù)控調(diào)節(jié)的放大器和單片機(jī)電路實(shí)現(xiàn)，或者采用PWM技術(shù)的有源逆變電路或交直交變頻電路。
本發(fā)明的有益效果(1)可定時(shí)(如每年一次)或運(yùn)行人員根據(jù)電路電流情況操動(dòng)；(2)短路電流通過(guò)后，自動(dòng)啟動(dòng)。(3)可在線(xiàn)使用且可完全祛除剩磁。


圖1為電磁式電流互感器在線(xiàn)自動(dòng)式鐵心祛剩磁裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為祛磁裝置的構(gòu)成原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法。該方法是將祛磁裝置2接在電磁式電流互感器1的副邊并和負(fù)荷3串聯(lián)(如圖1所示)。其祛磁裝置2由電力電子開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅4、電壓發(fā)生電路5及電流傳感器7組成，交流或直流電源6和電壓發(fā)生電路5相接(如圖2所示)。該裝置的1、2接線(xiàn)端串接在電流互感器1副邊的電路中，電流傳感器7用于檢測(cè)互感器1的工作狀況，包括副邊電流i2的方向和大小，并據(jù)此判斷互感器原邊電流i1是否曾過(guò)大，以及互感器1是否需要進(jìn)行祛磁。
上述電壓發(fā)生電路5可由增益可數(shù)控調(diào)節(jié)的放大器和單片機(jī)電路實(shí)現(xiàn)，或者采用PWM技術(shù)的有源逆變電路或交直交變頻電路。
在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制雙向可控硅的控制極C使電力電子器件雙向可控硅4處于導(dǎo)通狀態(tài)，祛磁裝置兩端的電壓u3≈0。即祛磁電路的存在不影晌互感器正常的工作和測(cè)量的準(zhǔn)確度。在需要給鐵心祛剩磁時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制雙向可控硅4關(guān)斷，同時(shí)使得電壓發(fā)生電路5開(kāi)始工作，對(duì)外產(chǎn)生正比于i2的較高的交流電壓u3，從而使鐵心激磁電流加大并略超過(guò)原邊通過(guò)短路電流時(shí)鐵心中的激磁電流，然后再通過(guò)控制不斷減小u3的幅值，直至降到0V時(shí)停止工作，然后使雙向可控硅4導(dǎo)通。在此過(guò)程中，鐵心激磁電流逐步減小，從而實(shí)現(xiàn)鐵心的剩磁被祛除。祛剩磁作用可由以下幾種方式啟動(dòng)(1)定時(shí)，如每年一次；(2)運(yùn)行人員根據(jù)電路電流情況操動(dòng)；(3)短路電流通過(guò)后，自動(dòng)啟動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法，其特征在于該方法是將祛磁裝置(2)接在電磁式電流互感器(1)的副邊并和負(fù)荷(3)串聯(lián)；所述祛磁裝置(2)由電力電子開(kāi)關(guān)器件(4)、電壓發(fā)生電路(5)及電流傳感器(7)組成，交流或直流電源(6)和電壓發(fā)生電路(5)相接；該裝置的1、2接線(xiàn)端串接在電流互感器(1)副邊的電路中，電流傳感器(7)用于檢測(cè)互感器(1)的工作狀況，包括副邊電流i2的方向和大小，并據(jù)此判斷一次電流i1是否曾過(guò)大，以及互感器(1)是否需要進(jìn)行祛磁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法，其特征在于所述電力電子開(kāi)關(guān)器件為雙向?qū)煽毓琛?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法，其特征在于所述電壓發(fā)生電路可由增益可數(shù)控調(diào)節(jié)的放大器和單片機(jī)電路實(shí)現(xiàn)，或者采用PWM技術(shù)的有源逆變電路或交直交變頻電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屬于互感器制作技術(shù)范圍的一種電磁式電流互感器鐵心在線(xiàn)祛磁方法。該方法是將祛磁裝置接在電磁式電流互感器的副邊并和負(fù)荷串聯(lián)；其祛磁裝置是由電力電子開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅及其控制電路和電流傳感器組成。本發(fā)明可定時(shí)(如每年一次)或運(yùn)行人員根據(jù)電路電流情況操動(dòng)；短路電流通過(guò)后，自動(dòng)啟動(dòng)。可在線(xiàn)使用且可完全祛除剩磁。
文檔編號(hào)H01F13/00GK1581375SQ200410038299
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者錢(qián)家驪, 黃瑜瓏, 關(guān)永剛 申請(qǐng)人:清華大學(xué)