一种电流互感器特性分析仪的制作方法

本实用新型涉及电流互感器测量领域，特别是涉及一种电流互感器特性分析仪。

背景技术：

近年来，为满足经济发展的需要，发电机组、变压器容量不断增大，输电线路电压等级越来越高。相应地，电力系统中的CT 也出现了一些变化，例如：一次电流达到10000A～35000A，封闭式组合电器（GIS）的应用日益广泛，一般保护用CT（P级），适用于较低电压等级、较低容量的系统中，或对动作时间要求不高的场所，接在P级CT上的继电保护装置是在上述暂态过程衰减基本结束后动作的，而对于高电压、大容量系统，由于暂态过程衰减时间较长，动作时间要求很短，要求保护装置在上述暂态过程中动作，也就是要求CT在此暂态过程铁心不饱和，满足一定的准确度等级，因而在高电压、大容量系统中，快速保护装置中必须采用满足暂态误差要求的CT（满足暂态误差要求的CT的等级有TPX、TPY、TPZ、TPS几种）。在500kV、380kV、220kV（部分）及以后的800kV或1000kV系统中满足暂态误差要求的CT使用比较广泛。

CT作为电流信号传变元件，广泛应用于电力系统监控、保护、录波和测距等技术领域。在电力系统暂态过程中，如果一次电流很大，尤其是含有较大的非周期分量时，CT将严重饱和，无法线性传变一次侧电流，导致二次侧电流波形失真。这必然会直接影响监控系统的决策正确性、继保动作的可靠性以及故障测距的精度；同样，CT的饱和会特别是差动保护正确动作。

因此，判断事故时，CT是否处于饱和状态是极为重要的，这也是长期以来继电保护领域的测试难点与困惑所在。由于事故后CT的实际剩磁能准确反映 CT是否处于饱和状态，因此，实际剩磁的测试具有非常现实的价值，能够帮助消除目前事故分析中对于CT状态判断的死区，非常有利于提高继电保护动作的可靠性。

目前，常规CT的现场校验方法在许多条件下已不能满足要求，但是CT作为电力系统的主设备之一，广泛应用于电力系统监控、保护、录波和测距等技术领域，为了保证运行中、新投运的CT性能，确保系统安全、稳定，有必要对互感器的现场校验方法进行专门研究。

技术实现要素：

针对以上传统测量电路的缺点，本实用新型解决的技术问题是如何测量电流互感器的剩磁以及其他工作参数；提出了一种电流互感器特性分析仪，其主要特点如下：能测量校核CT励磁特性、稳态误差、暂态误差及二次负载等，能够在一次短路电流变化后，重新校验CT的准确度与暂态特性。

本实用新型的技术方案为：

提供一种电流互感器特性分析仪，可用于测量电流互感器的磁化曲线、线圈电阻、变比、相位和极性，其特征在于，包括电源模块、测量输入模块和处理器模块；所述电源模块用于输出测量交流电源，所述测量输入模块，用于接收电流互感器的原副边测量信号，所述处理器模块用于控制所述电源模块的输出参数，并根据所述测量输入模块接收到的参数计算得到所述电流互感器的特性参数。

所述电源模块的输出为交流，最大有效值电压为120V，最大有效值电流为5A。

所述电源模块依次包括输入接口单元、输入滤波单元、整流单元、全桥功率单元、输出滤波单元。

所述输入接口单元接收工频电源，所述输入滤波单元用于对交流进行滤波，所述整流单元用于将交流电整流成直流，所述全桥功率单元受占空比控制单元控制，用于根据电源输出反馈参数，调节内部开关管的占空比，进而使电源输出满足要求的电压电流值。

所述测量输入模块依次包括EMC滤波单元、增益调整放大单元、AD转换单元，所述EMC单元用于对接收的测量信号进行滤波，所述增益调整放大单元用于调整信号增益，并对信号进行放大，所述AD转换单元用于将模拟信号转变为数字信号，送给所述处理器模块。

所述处理器模块由DSP处理器构成，用于对分析仪进行总体控制。

所述分析仪还包括LCD显示模块和键盘输入单元。

本实用新型的有益效果是：分析仪能测量校核CT励磁特性、稳态误差、暂态误差及二次负载等，能够在一次短路电流变化后，重新校验CT的准确度与暂态特性。

附图说明

图1电流互感器特性分析仪模块框图。

具体实施方式

附图1是电流互感器特性分析仪模块框图，如图所示，分析仪包括电源模块、测量输入模块和处理器模块；所述电源模块用于输出测量交流电源，所述测量输入模块，用于接收电流互感器的原副边测量信号，所述处理器模块用于控制所述电源模块的输出参数，并根据所述测量输入模块接收到的参数计算得到所述电流互感器的特性参数，可用于测量电流互感器的磁化曲线、线圈电阻、变比、相位和极性。

所述电源模块的输出为交流，最大有效值电压为120V，最大有效值电流为5A。

所述电源模块依次包括输入接口单元、输入滤波单元、整流单元、全桥功率单元、输出滤波单元。

所述输入接口单元接收工频电源，所述输入滤波单元用于对交流进行滤波，所述整流单元用于将交流电整流成360V直流，所述全桥功率单元受占空比控制单元控制，用于根据电源输出反馈参数，调节内部开关管的占空比，进而使电源输出满足要求的电压电流值。

所述测量输入模块依次包括EMC滤波单元、增益调整放大单元、AD转换单元，所述EMC单元用于对接收的测量信号进行滤波，所述增益调整放大单元用于调整信号增益，并对信号进行放大，所述AD转换单元用于将模拟信号转变为数字信号，送给所述处理器模块。

所述处理器模块由DSP处理器构成，用于对分析仪进行总体控制。

所述分析仪还包括LCD显示模块和键盘输入单元。

在测量所述磁化曲线时，所述测量电源的输出频率小于工频频率，此时，所述电流互感器的工作磁通等于工频条件磁通。实质是通过改变测试信号周期来替代改变测试信号副值的原理实现励磁特性测试的，可以用变频变压和恒压变频两种方式测试，典型变频变压和恒压变频测试数据请参照表 1和表 2。

表1变频变压测试输出信号案例

由表1所示，针对某个工作电压点在1600V的CT，可以将测试电压降低到16V，只需将测试频率由工频降低到0.5Hz。

表2恒压变频输出信号案例

由表 2所示，针对某个工作点电压在1600V的CT，如果需要将测试电压固定在0.5V，那么测试频率由工频降低到0.015625 Hz即可。当然根据实际硬件环境，测试频率不可能太小，测试电压太低也会影响采样精度，因此需要根据硬件环境优化测试电压和测试频率，一般频率选择 0.01～10 Hz，电压可选择 0.5～200 V 以内。

上述具体实施例只是为了说明本实用新型的技术构思和应用特点，其目的在于让熟悉此领域的工程设计人员能够了解本实用新型的内涵实质并加以应用，但并不能因此而限制本实用新型的保护范围。因此实际应用时的任何物理位置均在此专利的保护范围之内。无论在上文中出现了如何详细的说明，也可以用许多方式实施本实用新型。上述控制方式的细节在其执行细节中可以进行相当多的变化，然而其仍然包含在这里所公开的本实用新型中。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。