一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種母線環(huán)，特別是一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)。
【背景技術】
[0002]直流電流校驗系統(tǒng)作為各種直流電流互感器的校驗設備，在許多領域，如跨區(qū)域高壓直流輸電系統(tǒng)、有色金屬電化學系統(tǒng)、粒子加速器等中有廣泛的應用，其性能受到電力部門的高度重視。
[0003]直流電流校驗系統(tǒng)中的核心部件包括母線、標準器和直流電流源。
[0004]母線是指在變電所中各級電壓配電裝置的連接導體，以及變壓器等電氣設備與相應配電裝置的連接導體。當母線的兩端分別連接在直流電流源輸出端的電流流出端和電流流入端上，構成環(huán)狀線路時，將這種線路稱為母線環(huán)。因母線環(huán)通常在一個平面上，所以通常將其稱為平面母線環(huán)。
[0005]標準器為一個高精度直流電流比較儀，其精度比被試直流電流互感器高兩個等級以上(通常優(yōu)于0.005%)O
[0006]直流電流源可發(fā)出高穩(wěn)定度、量值從零到數(shù)千安培的直流電流，其由電流流出端輸出到母線，然后沿母線流入電流流入端。
[0007]校驗時，將標準器與被試直流電流互感器串聯(lián)在一條母線上，兩者的一次電流相等，均為沿母線流動的直流電流。校驗系統(tǒng)可測量二者輸出的二次電流，并依據(jù)該差值計算出被試直流電流互感器的精度等指標，完成校驗工作。
[0008]因為標準器和被試直流電流互感器的精度均很高，其受到非對稱外磁場的影響較大，而非對稱外磁場的一個主要來源為返回到直流電流源的母線段(通常將該段母線稱為回線)所產(chǎn)生的磁場。校驗工作的目標之一就是盡可能使回線產(chǎn)生的非對稱外磁場的影響降到最小?，F(xiàn)有的可減小非對稱外磁場影響的母線環(huán)有十字交叉型和串并聯(lián)結構型兩種，但為保證其減小外磁場影響的效果，安裝要求精密牢固，且步驟十分繁瑣，因此只能用于實驗室內(nèi)，難以用于野外或工業(yè)現(xiàn)場等場合(見文獻[I] M.Zhu and K.Xu.A calibratingdevice for large direct current instruments up to 320 kiloampere-turns[J].1EEETrans.1nstrument.& Meas., 1998, 47(2)，711-714 ; [2]袁祿明.電磁測量.北京:機械工業(yè)出版社.1980，276-293 ； [3]邵海明.國家直流大電流計量標準研宄.中國計量，2014(3):72-75)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型所要解決的問題，就是提供一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)。當直流電流源發(fā)出的電流在該母線環(huán)中運行時，產(chǎn)生的非對稱外磁場很小，因此對標準器和被試直流電流互感器的精度影響很??；此外，母線環(huán)的安裝步驟較為簡單，可滿足大多數(shù)實際校驗工作的要求。
[0010]解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下:
[0011]一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:包括兩個相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個端子上。
[0012]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)遠離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊平行、兩者長度之比在0.9-1.1之間。
[0013]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口環(huán)的對邊等長、遠離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊長度之比等于I。
[0014]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口母線環(huán)的對邊的長度為5m到15m之間；遠離輸入端的彎折邊的長度大于5m。
[0015]有益效果:當直流電流在這種蝶形母線環(huán)中流動時，回線電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，中心位置處所受到的非對稱外磁場的強度大大衰減，其對安裝在中心位置處的標準器和被試直流電流互感器的精度的影響也隨之大大減??；本母線環(huán)安裝步驟簡單，可用于工業(yè)現(xiàn)場等實際校驗的場合。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型蝶形母線環(huán)中一個平面四邊形母線環(huán)的電路實例圖；
[0017]圖2為本實用新型蝶形母線環(huán)的一個電路實例圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]本實用新型提供一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:包括兩個相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個端子上。
[0020]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)遠離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊平行、兩者長度之比在0.9-1.1之間。
[0021]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口環(huán)的對邊等長、遠離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊長度之比等于I。
[0022]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口母線環(huán)的對邊的長度為5m到15m之間；遠離輸入端的彎折邊的長度大于5m。
[0023]本實用新型所提供的蝶形母線環(huán)中的一個平面四邊形母線環(huán)的結構如圖1所示。所述平面四邊形母線環(huán)由a、b、c、d四段母線串聯(lián)組成。優(yōu)選地，b和d的長度比值在0.9至1.1之間。
[0024]如圖2所示，兩個對稱排列，位于同一平面上的的平面四邊形母線環(huán)共同構成蝶形母線環(huán)。
[0025]本發(fā)明所提供的用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)的工作過程如下:
[0026]直流電流源輸出端輸出的直流電流Il通過連接電纜pl，進入第一個平面四邊形母線環(huán)的al段，依次通過al、bl、cl、dl段；隨后進入第二個平面四邊形母線環(huán)的a2段，并依次通過a2、b2、c2、d2母線段，最后通過連接電纜p2，回到直流電流源的電流輸入端。
[0027]校驗時，標準器和被試直流電流互感器均安裝在蝶形母線環(huán)的中心位置(即位于al、a2段母線的中部)。穿過標準器和被試直流電流互感器傳感鐵心的電流為直流電流源輸出電流11的兩倍(211)，因此直流電流比較儀和被試直流電流互感器的一次電流均為211。cl、c2段為回線，流過Cl、c2兩段母線的電流即為回線電流。
[0028]因cl、c2段的回線電流均相等，且該兩段回線距離蝶形母線環(huán)中心位置的距離也相等，所以回線電流所產(chǎn)生的磁場在母線環(huán)的中心位置處相互抵消，使中心位置處的非對稱外磁場的強度大大衰減。
[0029]蝶形母線環(huán)的各母線段al、a2、bl、b2、Cl、c2、dl和d2段的長度與標注器和被試直流電流互感器的精度要求、輸出電流Ii的大小、蝶形母線環(huán)的周圍環(huán)境(如地形地質(zhì)條件、建筑物材質(zhì)結構)等因素有關，上述諸因素均影響到非對稱外磁場強度的衰減量。選擇各段長度時通常采用實驗方法來確定，例如:采用不受非對稱外磁場影響的超高精度標準器(如超高精度全屏蔽電流比較式標準器或超高精度分流器組)與直流電流比較儀組成比較系統(tǒng)，安裝在不同尺寸的母線環(huán)上進行試驗，確定母線環(huán)的尺寸。一般情況下，al、a2、cl、c2段的長度為5m到15m ;bl、b2、dl、d2段的長度大于5m。
[0030]以下通過一個實施例來對本實用新型進行進一步的說明。
[0031]一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)的參數(shù)如下:al、Cl、a2、c2均為12m ;bl、b2均為1m ;dl、d2均在9m至Ilm之間。作為標準器的直流電流比較儀的比率精度 0.001%。
[0032]實測表明，當流過母線環(huán)的直流電流Il的數(shù)值在O到6kA之間時，非對稱外磁場對安裝在中心位置處的標準器和被試直流電流互感器的精度在0.001%數(shù)量級上沒有影響。也就是說，其比率精度在上述Ii電流數(shù)值范圍內(nèi)沒有變化，仍為0.001%。
【主權項】
1.一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:包括兩個相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個端子上。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:所述的兩缺口環(huán)遠離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊平行、兩者長度之比在0.9-1.1 之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口環(huán)的對邊等長、遠離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊長度之比等于I。
4.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口母線環(huán)的對邊的長度為5m到15m之間；遠離輸入端的彎折邊的長度大于5m。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于直流電流互感器校驗系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其包括兩個相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的同一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個端子上。當直流電流源發(fā)出的直流電流在這種蝶形母線環(huán)中流動時，產(chǎn)生的非對稱外磁場對安裝在中心位置處的直流電流比較儀和被試直流電流互感器的精度影響很小。
【IPC分類】G01R35-02
【公開號】CN204347231
【申請?zhí)枴緾N201420748291
【發(fā)明人】林國營, 潘峰, 張鼎衢, 肖勇, 孫衛(wèi)明, 祁舒喆, 孟慶亮, 徐墾
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月4日