专利名称：量计型电磁式电流互感器剩磁在线抑制方法
技术领域：
本发明属于互感器制作技术范围，特别涉及一种量计型电磁式电流互感器剩磁抑制方法。
背景技术：
量计型电磁式电流互感器用于电力系统中的电流测量、电能计量等，其准确度有重要意义，对电力市场的运作有重要作用。现在工业用的量计型电流互感器的准确度已达0.2级。王晓琪，郭克勤，姚敏，时晓.在文献“剩磁对电流互感器准确级的影响.变压器1996年06期，5～9”报导电力系统发生短路故障时，电流互感器中将产生较大剩磁，对于0.2级的电流互感器来说可能使幅值误差达到0.4％以上，严重超过额定误差范围。提出用矫顽力小的非晶材料和坡莫合金来制作0.2级以上的电流互感器，但造价将成倍增加。在文献“Bruce R.G.，Wright A.Remanent flux in current-transformer cores.Proceedings of the Institution ofElectrical Engineers，v113，n5，1966，915-920”中报导，电力系统中的短路故障或电流互感器中的激磁电流过大都可在电流互感器中产生较大的剩磁。较大的剩磁对电量的测量和继电保护设备的正常工作受到较大的不良影响。铁磁材料的物理性质决定了当激磁电流减小至零时，铁磁材料中将产生剩磁。当其它条件不变时，激磁电流越大，剩磁也越大。电力系统正常运行时电流互感器原边通过的电流不大，因此铁心的激磁电流也较小。但发生短路时，原边电流将激增，最大可以达到额定运行电流的几十倍，而且短路电流中可能存在比较大的直流分量。此时激磁电流将增大。切除短路故障时原边电流过零停止。此时，铁心中将产生较大的剩磁。由于电流互感器正常工作时激磁电流很小，对短路时产生的剩磁基本没有祛磁作用，因而剩磁的存在时间可以超过几个月。剩磁的存在将影响电流互感器工作时的工作特性，将妨碍准确测量。为抑制剩磁，有一种方法是使用矫顽力小的铁磁材料，如坡莫合金或非晶材料，但这些材料的价格较高，将成倍地增加互感器的制造成本。另外，在文献“Conner E.E.，Greb R.G.，Wentz E.C.Control ofresidual flux in current transformers.IEEE Transactions on Power Apparatus andSystems，vPAS-92，n4，1973，1226-1233”中提出了利用在铁心上增加一小气隙的方法来抑制电流互感器中的剩磁。但是这种方法将降低互感器的容量和增加正常工作时的误差。但这种方法将增加漏磁和降低测量准确度，制造也不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种量计型电磁式电流互感器剩磁抑制方法。其特征在于该方法是在电磁式电流互感器1的副边和负荷3之间并接剩磁抑制装置2。剩磁抑制装置2实际为一限压装置，即当短路电流通过电流互感器1原边，电流互感器1副边输出电流超过设定的域值时，电流互感器1副边的电流将主要从剩磁抑制装置2所在的支路流过，同时电流互感器1副边的输出电压被限制到预设水平，铁心中的磁通将受到限制不会大幅增大，在电流中止后铁心中剩磁将被限制，不会过大，电流互感器1的误差亦不会明显增大。
所述剩磁抑制装置2为反向串联的稳压或整流二极管、瞬变电压抑制二极管或金属氧化物变阻器等。
本发明的有益效果是剩磁抑制装置中没有复杂的检测和控制电路，简单有效，可靠性高。造价低廉，容易实现。同时对电流互感器原有的结构和正常工作没有明显影响。
图1为带有剩磁抑制装置的电流互感器原理图。
图2为几种剩磁抑制装置(a)反向串联的稳压或整流二极管；(b)瞬变电压抑制二极管；(c)金属氧化物变阻器。
具体实施例方式
本发明是一种量计型电磁式电流互感器剩磁抑制方法。该方法是在电磁式电流互感器1的副边和负荷3之间并接剩磁抑制装置2(如图1所示)。在正常的运行状态下，电流互感器1副边的电流接近额定值，此时，实际限压装置的剩磁抑制装置2呈高阻状态，不通过电流，电流全部经负荷3支路流通，因此对电流的测量和电能的计量不会构成影响。当短路电流通过互感器原边，电流互感器副边输出电流超过设定的域值时，剩磁抑制装置2将由高阻状态变为低阻状态，电流互感器1副边的电流将主要通过剩磁抑制装置2所在的支路流过，同时电流互感器副边的输出电压被限制到预设水平。根据电流互感器的工作原理可知副边线圈中的电势与输出电压相当，而电势与铁心中的磁通呈正比。因此，当互感器副边的输出电压受到限制之后，铁心中的磁通将受到限制不会大幅增大。因此电流中止后铁心中剩磁将被限制到一定的水平之下，不会过大，互感器的误差亦不会明显增大。剩磁抑制装置的动作阈值可调，以适应不同的负荷及工作电流的情况。
图2所示为剩磁抑制装置2的构成有(a)反向串联的稳压或整流二极管；(b)瞬变电压抑制二极管或(c)金属氧化物变阻器。
权利要求
1.一种量计型电磁式电流互感器剩磁抑制方法，其特征在于该方法是在电磁式电流互感器(1)的副边和负荷(3)之间并接剩磁抑制装置(2)；剩磁抑制装置(2)实际为一限压装置，即当短路电流通过电流互感器(1)原边，电流互感器(1)副边输出电流超过设定的域值时，电流互感器(1)副边的电流将主要从剩磁抑制装置(2)所在的支路流过，同时电流互感器(1)副边的输出电压被限制到预设水平，铁心中的磁通将受到限制不会大幅增大，在电流中止后铁心中剩磁将被限制，不会过大，电流互感器(1)的误差亦不会明显增大。
2.根据权利要求1所述量计型电磁式电流互感器剩磁抑制方法，其特征在于所述剩磁抑制装置(2)为反向串联的稳压或整流二极管、瞬变电压抑制二极管或金属氧化物变阻器。
全文摘要
本发明公开了属于互感器制备技术范围的一种量计型电磁式电流互感器剩磁抑制方法。该方法是在电磁式电流互感器的副边和负荷之间并接剩磁抑制装置。电流互感器副边的输出电压被限制到预设水平，铁心中的磁通将受到限制不会大幅增大，在电流中止后铁心中剩磁将被限制，不会过大，电流互感器的误差亦不会明显增大。剩磁抑制装置中没有复杂的检测和控制电路，简单有效，可靠性高。造价低廉，容易实现。同时对电流互感器原有的结构和正常工作没有明显影响。
文档编号H01F38/32GK1581382SQ20041004270
公开日2005年2月16日 申请日期2004年5月21日 优先权日2004年5月21日
发明者钱家骊, 关永刚, 徐国政 申请人:清华大学