一种新型宽量程电流互感器的设计与性能分析

针对传统电磁式电流互感器中铁心饱和对大电流测量的限制问题,提出一种新型的宽量程电流互感器结构,该结构通过在铁心中设置一定长度的气隙,减小大电流时铁心中的磁通密度,使电流互感器在较大电流测量范围内均能保持较好线性特性。基于对该结构的电磁特性分析,进一步提出了气隙长度和测量误差的计算方法,并利用有限元方法对不同气隙长度电流互感器的测量性能进行仿真对比,计算结果显示新互感器结构可以有效拓宽电流互感器的测量范围。

一种新型宽量程电流互感器的设计与性能经验分析

本文以一种新型宽量程电流互感器主要结构、工作原理、幅值自适应原理、电流互感器误差展开分析,讨论了新型宽量程电流互感器变比测试、极性测试、伏安特性测试、振动测试、VFTO测试要点,通过研究做好基础资料整合、加强设计误差控制、做好数据存储工作等内容,其目的在于积累有价值的设计经验,为电流互感器的开发设计提供参考资料。

基于Bang-Bang控制的宽量程电流互感器

当一次工作电流大范围变化时,电流互感器的测量误差也将发生较大变化。该文在分析造成互感器误差变化原因的基础上提出采用双级互感器的手段,通过Bang-Bang控制对互感器的误差曲线进行平滑改造。该方法利用Bang—Bang控制的快速响应特性,可以有效提高互感器的测量准确度,拓宽互感器的量程。实验证明,一次电流从额定值的2％变化到120％,该电流互感器的测量误差不超过一次电流额定值100％时准确度为0.1级的测量标准。

宽量程电流互感器控制方法研究

当一次工作电流大范围变化时,电流互感器的测量误差将会发生较大的变化。为解决这个问题,在理论分析方面,通过对双级零磁通电流互感器磁动势补偿外加励磁回路特性的分析,建立完全可控的双级零磁通电流互感器状态反馈控制模型,考虑到电流互感器的励磁电流的非线性和不可直接提取特性,采用物理相似的方法,获得电流互感器励磁电流的相似电流,并通过自适应方法进行补偿,可以得到高准确度宽量程电流互感器;在实际测试过程中,一次电流从额定值的5%变化到120%,该电流互感器的测量误差不超过一次电流额定值100%时准确度为0.1级的测量标准。

嵌入智能化保护电器的宽量程电流互感器

为满足智能化保护电器三段过流保护的测量范围和体积小、相间距离近的安装结构,提出在尽可能不过多增加相与相之间电磁干扰的前提下,采取在铁芯上开槽的措施增加电流互感器的量程.对电磁式电流互感器、空心电流互感器和铁芯开槽式电流互感器进行了分析对比.结果表明,铁芯开槽后,一次绕组的磁势一部分降落在气隙上,另一部分降落在导磁体上,导磁体的饱和电流增加,电流互感器的线性范围扩大.同时,一次绕组产生的磁场仍集中分布在导磁体中,相与相之间的电磁干扰不超过2.5%.

基于坡莫合金磁芯的电流互感器宽量程实现

针对JJG1021-2007《电力互感器检定规程》规定的磁饱和裕度的直接测量方法存在标准电流互感器过电流问题,通过对影响电流互感器误差的参数进行分析,确定了用坡莫合金磁芯以及适当增加电流互感器二次绕组的导线截面积、磁芯截面积来实现标准电流互感器宽量程,测量准确度等级较原设计提高了一个等级,测量精度达到0.02级,解决了电流互感器磁饱和裕度的直接测量中标准电流互感器过电流的问题。

三相宽量程电磁式电流互感器的排列方式对测量误差的影响

三相电磁式电流互感器的排列方式对测量误差有明显的影响,由于一次负荷的电流变化范围逐渐增大,三相电流互感器的测量误差就更为显著。针对此问题,本研究首先基于一种改进的铁心材料设计了200 A/5 A的单相电磁式电流互感器,然后对单相电流互感器的误差进行仿真分析,发现新设计的单相电流互感器在宽量程范围内可以满足计量的要求,最后通过仿真计算分析了不同排列对三相宽量程电流互感器测量误差的影响。

泄漏电流对宽量程电流互感器的影响及消除方法分析

泄漏电流对宽量程电流互感器的误差测量有一定的影响。为了确定泄漏电流对误差测量的影响量,通过理论推导得到泄漏电流产生的机理和其对电流互感器误差影响的模型,提出了一种通过升流器输出端正接与反接测量误差的方法,间接测算得出泄漏电流对误差测量的影响量的大小。根据所提的方法,完成一台宽量程电流互感器的误差测试,通过比较在采取屏蔽措施前后的误差数据,验证了理论和测试方法的一致性,通过屏蔽和补偿的措施,基本消除了泄漏电流对宽量程电流互感器误差测量的影响。

基于零磁通原理的宽量程电流互感器传变特性

“双碳”背景下新能源分布式电源大规模并网,其间歇性和宽量程负荷的特点使新能源并网点处的电流信号呈现宽动态变化范围的特征。传统电流互感器在一次电流远小于额定电流时容易因为铁心励磁不足和初始磁导率低而发生误差越限,在一次电流超过额定电流时又因为可能进入铁心饱和区而导致精度降级,难以实现电能的准确计量。为使电流互感器同时满足高精度和宽量程,提出了一种基于电动势补偿的无源零磁通复合铁心电流互感器,通过二次绕组在主、辅铁心上的不等匝数绕制和补偿绕组的引入,并根据主、辅铁心的磁场分布特征选取不同的铁心结构和材料,使主铁心工作在近似零磁通的状态。推导该结构电流互感器的控制框图和传递函数,并结合仿真分析和实验验证,结果表明该结构的电流互感器在一次额定电流的0.1%~200%范围内均满足0.1级电流互感器的精度要求,为新能源背景下电力系统中宽动态变化范围电流信号测量提供一种可行的解决方案。

基于改进铁心材料的2000 A/5 A电磁式电流互感器性能仿真与分析

电磁式电流互感器一次电流变化范围的增大对电能计量的准确性提出了挑战。针对现有电磁式电流互感器在宽范围一次电流下的测量误差不能满足计量要求的情况,本研究首先介绍一种改进的铁心材料,并测量其基本参数,然后基于这种铁心材料设计2000 A/5 A的电磁式电流互感器,最后通过仿真计算测量误差以及铁心磁场的分布。

宽量程电流互感器的设计思路

0引言随着电力行业的快速发展,电流互感器作为电力系统中的重要测量元件,其性能与制造技术的提升对于保障电力系统的稳定运行具有重要意义。不过传统电流互感器的量程是按照额定电流1%或5%到120%,其中包含4-5个测试点进行控制的,这样在电网负荷波动较大时,如负荷较小,额定电流低压1%或者超过120%时,无法有效保证测量值,基于这个原因,国家电网公司于2020年首次提出宽量程低压电流互感器概念。