专利名称：电流互感器励磁特性测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电流互感器技术领域，尤其涉及ー种电流互感器励磁特性测试方法及装置。
背景技术：
电磁式电流互感器简称电流互感器(Current transformer, CT)是电气测量和继电保护中ー种常用设备，其依据电磁感应原理，通过铁芯耦合实现将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，从而将高压电网大电流变换为小电流。电流互感器由闭合的铁芯和绕组组成，绕组包括一次绕组和二次绕组。一次绕组与高压回路一起称为一次回路。从电流互感器的二次绕组直到测量处的外部回路称为二次电流支路。电流互感器为了实现一次、二次的能量传递，先要建立磁场，且这个磁场会有损耗，需要一定的电流才能維持，这个电流，称为励磁电流。电流互感器的二次绕组的励磁特性是决定电流互感器性能的重要因素，因此，励磁特性试验是检测保护电流互感器性能最常用、最有效的方法，根据励磁特性试验所获得的励磁特性曲线，能够测量国家标准GB16847-1997《保护用电流互感器暂态特性技术要求》、GB 1208-2006《电流互感器》中所提到的衡量电流互感器的性能指标，例如电流互感器的复合误差，估算电流互感器的准确限值系数(ALF)，计算电流互感器二次时间常数Ts、拐点、复合误差、剩磁系数、暂态特性(TP级CT)等參数。常规的电流互感器励磁特性测试采用エ频方法，即在二次绕组两端施加工频电压。这种方法适用于一定类型的电流互感器，但是，目前工程实践中大量应用的电流互感器为额定二次电流为IA的保护用P级、TP级电流互感器，特别是在超高压、特高压系统及大容量发电机组中。此类电流互感器的拐点电压非常高，在对此类电流互感器进行励磁特性测试时，需要对二次绕组施加的エ频电压一般都在2000V以上，有的更高达20000V以上。对二次绕组施加如此高的电压进行测试，所需设备容量很大，电压太高不能保证试验操作人员及二次接线端子的安全，无法进行试验，因此，采用エ频方法进行电流互感器励磁特性的测试的适用范围是有限的。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种电流互感器励磁特性测试方法及装置，其具有广泛的适用范围。为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种电流互感器励磁特性测试方法，包括交替将正直流电压和负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端，采集二次回路电流；根据电流互感器二次绕组铁芯的磁通量与电流互感器额定频率下的等效电压方均根值的关系，构建所述二次回路电流与所述等效电压方均根值之间关系的数学模型；以及根据所述数学模型生成励磁特性曲线。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述数学模型为
权利要求
1.一种电流互感器励磁特性测试方法，其特征在于，包括 交替将正直流电压和负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端，采集二次回路电流； 根据电流互感器二次绕组铁芯的磁通量与电流互感器额定频率下的等效电压方均根值的关系，构建所述二次回路电流与所述等效电压方均根值之间关系的数学模型；以及 根据所述数学模型生成励磁特性曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数学模型为
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每次将正直流电压或负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端，采集二次回路电流的步骤包括 设置目标二次回路电流值； 将正直流电压或负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端；以及 采集二次回路电流值，直至采集到的二次电流值达到所设置的目标二次回路电流值，停止将所述正直流电压或负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述交替将正直流电压和负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端，采集二次回路电流的步骤中至少进行一次正直流电压和负直流电压的加载。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，每次所设置的目标二次回路电流值全部相同或不全相同；每次加载的正直流电压和负直流电压的幅值全部相同或不全相同。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 向所述待测试的电流互感器的二次绕组两端输入直流电流，测试所述二次绕组两端电压以及二次回路电流；以及 根据测试得到的所述二次绕组两端电压以及二次回路电流，获得所述二次绕组的直流电阻Ret。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每次加载的正直流电压和负直流电压的幅值大于Rct*Ict @；g，其中，Ict目#为所设置的目标二次回路电流值。
8.一种电流互感器励磁特性测试装置，其特征在于，包括 测试单元，用于交替将正直流电压和负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端，采集二次回路电流； 模型构建单元，用于根据电流互感器二次绕组铁芯的磁通量与电流互感器额定频率下的等效电压方均根值的关系，构建所述二次回路电流与所述等效电压方均根值之间关系的数学模型； 励磁特性曲线生成单元，用于根据所述模型构建单元构建的所述数学模型，生成励磁特性曲线。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述测试单元包括 功率输出子单元，用于交替将正直流电压和负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端；以及 电流采集子单元，用于在所述功率输出子单元将直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端后，采集所述待测试的电流互感器的二次回路电流。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，功率输出子单元还用于在所述待测试的电流互感器的二次绕组的两端输入直流电流； 所述测试单元还包括 电压采集子单元，用于采集输入所述直流电流后，所述待测试的电流互感器的二次绕组两端的电压； 所述电流采集子单元还用于采集输入所述直流电流后，所述待测试的电流互感器的二次回路电流； 计算子单元，用于根据所述电压采集子单元采集到的所述二次绕组两端的电压以及所述电流采集子单元采集到的所述二次回路电流计算所述二次绕组的直流电阻。
全文摘要
本发明公开了一种电流互感器励磁特性测试方法及装置，涉及电流互感器技术领域。该方法包括交替将正直流电压和负直流电压加载至待测试的电流互感器的二次绕组两端，采集二次回路电流；根据所述电流互感器二次绕组铁芯的磁通量与所述电流互感器额定频率下的等效电压方均根值的关系，构建所述二次回路电流与所述等效电压方均根值之间关系的数学模型；以及根据所述数学模型，生成励磁特性曲线。本发明实施例的方法及装置不仅适用于需要较小测试电压的电流互感器，还可实现通过输出较小的电压与功率即可测试拐点高达上万伏的电流互感器，其适用范围广。
文档编号G01R35/02GK103018705SQ20121051803
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者李亚克, 陈卫, 张森, 赵景峰 申请人:北京博电新力电气股份有限公司