0V的试验信 号，测量罗氏线圈电感L,。再利用安捷伦E4980A输出频率为fz、幅值为1.0V的试验信号， 测量罗氏线圈电感电阻艮；
[0056] 4)按照图6接线，利用安捷伦E4980A输出频率为1. 0kHz、幅值为1. 0V的试验信 号，测量罗氏线圈对屏蔽层电容(；；
[0057] 按照上述方法测取罗氏线圈凡、艮、Lp(；参数后，按图2构建罗氏线圈模型：罗氏 线圈模型由感应电势
、罗氏线圈电阻艮、罗氏线圈电感L及罗氏线圈互感屺串联 后，再与罗氏线圈对屏蔽层电容(；并联，其中i是罗氏线圈的输入电流，t是时间。
[0058] 本发明采用的采集器等效负载模型见图7,为串联的等效输入电阻^和等效输入 电容Q。
[0059] 按照图8接线，利用安捷伦E4980A输出1. 0kHz、l. 0V的试验信号，测量被试电子 式电流互感器采集器的等效输入电阻巧和等效输入电容c i。
[0060] 做电子式电流互感器动态响应行为测试时，完成下述试验步骤：
[0061] (1)将罗氏线圈模型和采集器等效负载模型输入PSCAD电网电磁暂态仿真软 件，利用PSCAD电磁暂态仿真软件构建包含输电线路和罗氏线圈模型的电网仿真模型，以 200ns的步长完成电磁暂态仿真，获取包含输电线路电流ijt)和罗氏线圈电压11 2(〇的数 据文件File。
[0062] (2)按照下式确定自动扫描试验次数M :
[0064]式中：
[0065] M :自动扫描试验的试验次数；
[0066] Fs:采集器采样频率。
[0067] (3)将数字/模拟转换器、宽频放大器、采集器和合并单元依次连接。
[0068] (4)在GPS秒脉冲发出时刻做下述试验；
[0069] 在GPS秒脉冲控制下，将仿真的u2 (t)数值写入数字/模拟转换器，由宽频放大器 向被试电子式电流互感器采集器输出模拟量电压u2'（t);接收被试电子式电流互感器合并 单元测量的线路电流i/ (t)，利用下式计算附加动态分量数值，
[0070] Aij (t) = i/ (t)-ii (t_At)
[0071] 式中：
[0072] A h (t):罗氏线圈电子式电流互感器产生的附加动态分量的数值序列；
[0073] At:罗氏线圈电子式电流互感器延迟时间，由制造厂提供的设备参数；
[0074] iJt-At):将电磁暂态程序仿真的输电线路电流ijt)延时At后的数值序列；
[0075] i/⑴：合并单元测量的输电线路电流值序列。
[0076] (5)在GPS秒脉冲出现时刻延时nys时间，重复步骤（4)的试验，其中，n = 1, 2,, M~1 〇
[0077](6)利用下式判断每次试验中得到的附加动态分量的最大值是否超出允许值：
[0078] Max | A h⑴|多k*Ie
[0079]式中：
[0080] Max|A h⑴|:电子式电流互感器附加动态分量的最大值；
[0081] Ie:电子式电流互感器额定电流，设备参数；
[0082] k :允许的附加动态分量最大值占额定电流的比例，一般情况下，可以取k = 0. 05。
[0083](7)统计M次试验中附加动态分量超出允许值的次数。
[0084] 本发明与现有技术的差别：
[0085] 现有技术是利用工频电源获取试验需要的大电流，检测罗氏线圈电子式电流互感 器对工频信号的测量性能，可以检测的内容有：
[0086] 1)工频电流测量延迟时间；
[0087]2)工频电流测量精度；
[0088] 本发明提出的方法与已有方法的差别是：
[0089] 1)本发明提出建立包含罗氏线圈模型、采集器等效负载模型和输电线路的电磁暂 态仿真模型，用小步长仿真方法模拟输电线路电流行波和罗氏线圈电压，用模拟量再现方 法将仿真结果转换为模拟量信号并输出到被检测电子式电流互感器的采集器，解决了激发 罗氏线圈电子式电流互感器动态响应过程的试验信号源问题；
[0090] 2)本发明以GPS时间为基准，用改变输电线路电流行波发生时刻与电子式电流互 感器采集器采样时刻相对时间差的方法，以扫描试验的方法检测电子式电流互感器的动态 响应行为，快速检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的最大值和出现条件。
[0091] 本发明的技术进步：
[0092] 在智能变电站中，罗氏线圈型电子式电流互感器已获得应用。目前各种专业检测 机构和现场检验均只检测电子式电流互感器测量工频电流时的延时特性和精度特性，未对 罗氏线圈电子式电流互感器的动态响应特性进行检测。
[0093] 与传统电磁式电流互感器不同，罗氏线圈电子式电流互感器是一个具有复杂动态 响应行为的设备，仅对罗氏线圈电子式电流互感器的工频延时特性和精度特性进行检测， 无法全面评估罗氏线圈型电子式电流互感器对继电保护装置技术性能的影响，也无法评估 其对电网谐波的测量能力。
[0094] 在高压电网中，电流互感器的额定电流可能超过3000A，电网故障时的电流可能达 到50kA。检测罗氏线圈电子式电流互感器动态响应行为的最大困难是无法获得激发罗氏线 圈电子式电流互感器动态响应过程的大电流。
[0095] 本发明提出的方法解决了激发罗氏线圈电子式电流互感器动态响应过程的方法 问题。利用本发明提出的方法，可以快速检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量，可 以更加全面地评价罗氏线圈电子式电流互感器技术性能，为改进电子式电流互感器技术性 能提供帮助。
【主权项】
1. 一种检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的方法，所述罗氏线圈电子式电 流互感器包括罗氏线圈、采集器和合并单元；检测试验装置还包括数字/模拟转换器和宽 频放大器；其特征在于，包括 构造罗氏线圈模型和采集器等效负载模型的步骤； 构建电网仿真模型的步骤；将罗氏线圈模型和采集器等效负载模型输入PSCAD电网电 磁暂态仿真软件，构建包含罗氏线圈和输电线路的电网仿真模型并W2(K)ns的步长完成电 磁暂态仿真，得到包含输电线路电流值序列ii(t)和罗氏线圈电压值序列U, (t)的数据文件 File； 确定自动扫描试验次数的步骤；自动扫描试验的试验次数M= 其中，F,是采集器 r.s 采样频率； 连接自动扫描试验装置的步骤；将数字/模拟转换器、宽频放大器、采集器和合并单元 依次连接； 在GI^S秒脉冲发出时刻，进行自动扫描试验的步骤：将数据文件File中仿真的罗氏 线圈电压值序列U2 (t)写入数字/模拟转换器，通过宽频放大器向采集器输出模拟量电压 U2'（t)，接收合并单元测量的输电线路电流值序列ii'（t);计算得到附加动态分量的数值 序列AiiW=i/ (t)-ii(t-At)，其中，At是所述罗氏线圈电子式电流互感器延迟时间； 重复进行自动扫描试验的步骤：在GI^S秒脉冲发出时刻延时nyS，重复进行自动扫描 试验的步骤，其中，n= 1，2，...，M-1。2. 如权利要求1所述的检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的方法，其特征 在于，还包括： 计算每次自动扫描试验中罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的最大值是否超 过允许值，即MaxiAii(t)| 其中，I。为所述罗氏线圈电子式电流互感器额定电流， k为允许的附加动态分量最大值占额定电流的比例； 统计M次自动扫描试验中附加动态分量超过允许值的次数。3. 如权利要求2所述的检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的方法，其特征 在于，所述允许的附加动态分量最大值占额定电流的比例k= 0. 05。4. 如权利要求1或2或3所述的检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的方 法，其特征在于， 1? 所述罗氏线圈模型由感应电势e=-心1^、罗氏线圈电阻Rf、罗氏线圈电感Lf及罗氏 dl 线圈互感Mf串联后，再与罗氏线圈对屏蔽层电容Cf并联，其中i是罗氏线圈的输入电流，t是时间； 所述采集器等效负载模型为串联的等效输入电阻r,和等效输入电容C获取罗氏线圈模型参数的方法是： 利用P册2行波测距测试仪输出幅值为5A、频率为50化的方波信号作为被试罗氏线圈 输入电流，利用fluckl98示波器记录被试罗氏线圈输出电压，并测取罗氏线圈输出电压中 自由振荡信号的频率f；; 利用升流器将取自220V交流电源的试验电流升高至被试罗氏线圈电子式电流互 感器额定电流I作为标准电流互感器和罗氏线圈的输入电流，利用NORMA5000功率测 量仪测量得到标准电流互感器输出电流I*和罗氏线圈输出电压U，计算罗氏线圈互感其中N为变流比； 将被试罗氏线圈两端连接到安捷伦E4980A，利用安捷伦E4980A输出频率为1. 0曲Z、幅 值为1. 0V的试验信号，测量得到罗氏线圈电感Lf; 将被试罗氏线圈两端连接到安捷伦E4980A，利用安捷伦E4980A输出频率为f,、幅值为 1. 0V的试验信号，测量得到罗氏线圈电阻Rf; 将被试罗氏线圈两端并联后连接到安捷伦E4980A，将被试罗氏线圈屏蔽层也连接到安 捷伦E4980A，利用安捷伦E4980A输出频率为1. 0曲Z、幅值为1. 0V试验信号，测量得到罗氏 线圈对屏蔽层电容Cf; 获取采集器等效负载模型参数的方法是： 将被试采集器两端连接到安捷伦E4980A，利用安捷伦E4980A输出频率为1. 0曲Z、幅值 为1. 0V试验信号，测量得到采集器的等效输入电阻和等效输入电容C1。
【专利摘要】本发明公开了一种检测罗氏线圈电子式电流互感器附加动态分量的方法，所述罗氏线圈电子式电流互感器包括罗氏线圈、采集器和合并单元；还包括数字/模拟转换器和宽频放大器，包括构造罗氏线圈模型和采集器等效负载模型的步骤；构建电网仿真模型的步骤；连接自动扫描试验装置的步骤；在GPS秒脉冲发出时刻，进行自动扫描试验的步骤；以及延时后重复进行自动扫描试验的步骤。利用本发明提出的方法，可以模拟输电线路电流的各种暂态现象，检测罗氏线圈电子式电流互感器的动态响应行为，为检验罗氏线圈电子式电流互感器适应变电站运行需求的能力、改善技术性能提供帮助。
【IPC分类】G01R35/02
【公开号】CN104931913
【申请号】CN201510296627
【发明人】甄威, 汤凡, 黄琦, 张华 , 井实, 吴杰
【申请人】国网四川省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月3日