7]
(6)
[0038] (7)
[0039] 其中
[0040]
[0041 ]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047] iHC为磁化曲线中磁滞回线的矫顽力；
[0048] 励磁电流不再增大后，励磁电感Lni和电感L同时放电；
[0049] 当满足如下公式时，能确保放电结束后励磁电感的磁通为0,电流互感器的剩磁消 除；
鶴
[0051] 其中，Lhys m为磁化曲线中过原点的局部磁滞回环的对应的近似电感值；
[0052] 通过上式，可求得为使退磁后电流互感器剩磁为0,退磁电路中所选的R2、R 3、L的 值。
[0053] 上述各式中，各符号的含义说明如下：
[0054] Lni为电流互感器的励磁电感（H);
[0055] Rb为电流互感器二次侧的绕线等效电阻（Ω);
[0056] Vd。为退磁电路中的充电直流电压源的值（V);
[0057] R1用于限制充电回路的电流，使励磁电感不至于过饱和（Ω);
[0058] L、R2、R3为为确保退磁后剩磁值为0计算得到的退磁电路所选元件参数值（Η，Ω， Ω , Ω);
[0059] Kp K2、1(3为退磁电路中控制开合的三个开关；
[0060] Asat为饱和磁通值（Wb);
[0061] isat为饱和电流值（A);
[0062] Xraiumax为最大饱和剩磁值（Wb);
[0063] Iblirav为反向充电过程中励磁电流的最大值⑷；
[0064] Xrav为在反向充电励磁电流最大时的磁通值（Wb);
[0065] iHC为磁化曲线中磁滞回线的矫顽力（A);
[0066] Lhysm为磁化曲线中过原点的局部磁滞回环的对应的近似电感值⑶；
[0067] Lp L2分别为电流互感器第二阶段和第三阶段电流互感器的近似励磁电感（H);
[0068] A1, A2, A3, A4, B1, B2, 83是求取退磁结束后的剩磁公式的中间变量。
【主权项】
1. 一种用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路，电流互感器的等效励磁电感 (LJ并联于二次侧，接地的绕线等效电阻（Rb)位于二次侧的一端；其特征在于，所述退磁电 路包括一个由第三电阻（R3)与电感（L)组成的串联结构，其中电感（L)两端还并接了第三 开关og;该串联结构与第二电阻（r2)及第一开关og均并联接于电流互感器二次侧的两 端；第三电阻（R3)的外端接地，电感（L)的外端通过第二开关（K2)接至直流电源（VdJ的 一端，直流电压源（vd。）的另一端接地；第二电阻（r2)及第一开关og的非接地端之间设 第一电阻（R)。2. 基于权利要求1所述电路的在线消除电磁式电流互感器剩磁的方法，其特征在于， 包括以下步骤： a)在电流互感器正常运行的状态下，确认第一开关og闭合，第二开关og和第三 开关og打开，此时退磁电路不投入使用； (2) 确认电流互感器一次侧开路后，依次打开第一开关og，闭合第二开关og，将直 流电压源（vd。）投入退磁电路中，给电流互感器和电感（L)充电，将电流互感器从未知的剩 磁值充电至饱和状态； (3) 依次闭合第三开关og，打开第二开关og，不计损耗此时电感（l)流过恒定电流， 电流互感器的励磁电感（LJ放电；当励磁电流降为0时，电流互感器的剩磁达到最大饱和 剩磁； (4) 打开第三开关（K3)，此时流经电感（L)的电流流过电流互感器，给电流互感器的励 磁电感（LJ进行反方向充电；当电流互感器的励磁电流不再增大时，励磁电感（LJ和电感 (L)同时放电；放电结束后励磁电感的磁通为0,电流互感器的剩磁消除。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其步骤具体是： a)在电流互感器正常运行的状态下，确认第一开关og闭合，第二开关og和第三 开关og打开，此时退磁电路不投入使用； (2)确认电流互感器一次侧开路后，依次打开第一开关og，闭合第二开关og，将直 流电压源（vd。）投入退磁电路中，给电流互感器和电感（L)充电，将电流互感器从未知的剩 磁值充电至饱和状态；利用电流互感器的饱和点信息（isat，Asat)，将这一阶段的电感近似 为1^，Li的求解如公式⑴所示：⑴ 考虑到从负的最大饱和剩磁充电到正的饱和磁通值时所用充电时间最长，负的最大饱 和剩磁1__为饱和磁通值的70%，此时电路充电的近似最大时间常数T1如式（2)所 示；该参数用于确保下一开关，即第二开关og在充电完成后打开，充电持续三到五个最大 时间常数后，近似认为充电完成；(2) 此时电流互感器的磁通值为Xsat。当充电完成后，流过励磁电感L"的电流为饱和电流 isat，通过该参数确定电阻札的值；Ri能限制充电回路中的电流，使互感器的励磁电感不至 于过饱和。C3) (3) 依次闭合第三开关（K3)，打开第二开关（K2)，不计损耗此时电感（L)流过恒定电流， 电流互感器的励磁电感（LJ放电；当励磁电流降为0时，电流互感器的剩磁达到最大饱和 剩磁；利用电流互感器的饱和点信息（isat，Asat)和最大饱和剩磁值A_ _将这一阶段的 电感近似为L2,L2的求解如公式（3)所示：(4) 此时电路放电的近似最大时间常数t2如式（5)所示，该参数用于确保下一开关，即第 三开关（K3)在励磁电感放电完成后打开；放电持续三到五个最大时间常数后，近似认为放 电完成；(5) (4) 打开第三开关（K3)，此时流经电感（L)的电流流过电流互感器，给电流互感器的励 磁电感（LJ进行反方向充电；当电流互感器的励磁电流不再增大时，励磁电流值为 此时的磁通值为和X 由下列公式计算得到：Di=(Ri+R2+Rb)(尺2+尺3) _私2 iHC为磁化曲线中磁滞回线的矫顽力； 磁化电流不再增大后，励磁电感（LJ和电感（L)同时放电； 当满足如下公式时，能确保放电结束后励磁电感的磁通为0,电流互感器的剩磁消除； (B)V /' 其中，Lhys_OT1为磁化曲线中过原点的局部磁滞回环的对应的近似电感值； 通过上式，求得为使退磁后剩磁为0的退磁电路中所选的R2、R3、L的值； 上述各式中，各符号的含义： L"为电流互感器的励磁电感，单位H; Rb为电流互感器二次侧的绕线等效电阻，单位Q; Vd。为退磁电路中的充电直流电压源的值，单位V; 札用于限制充电回路的电流，使励磁电感不至于过饱和； L、R2、R3为为确保退磁后剩磁值为0计算得到的退磁电路所选元件参数值，单位分别为H,Q,Q,Q； I、K2、K3为退磁电路中开合的三个开关； 入sat为饱和磁通值，单位Wb;isat为饱和电流值，单位A; Aunmx为最大饱和剩磁值，单位Wb; 反向充电过程中励磁电流的最大值，单位A; 入为在反向充电励磁电流最大时的磁通值，单位Wb;iHC为磁化曲线中磁滞回线的矫顽力，单位A; LhysOT1为磁化曲线中过原点的局部磁滞回环的对应的近似电感值，单位H; Q、L2分别为电流互感器第二阶段和第三阶段电流互感器的近似励磁电感，单位H; A:、A2、A3、A4、BpB2、83是求取退磁结束后的剩磁公式的中间变量。
【专利摘要】本发明涉及电力自动化技术，旨在提供一种用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路及方法。该退磁电路包括一个由第三电阻与电感组成的串联结构，其中电感两端还并接了第三开关；该串联结构与第二电阻及第一开关均并联接于电流互感器二次侧的两端；第三电阻的外端接地，电感的外端通过第二开关接至直流电源的一端，直流电压源的另一端接地；第二电阻及第一开关的非接地端之间设第一电阻。本发明在开关断开的很短时间内将电流互感器中的剩磁消除，帮助提高继电保护整定计算的准确度和继电保护动作的可靠性。可以在线退磁，无需将电流互感器退出运行。不需要复杂的信号检测电路和控制电路，且容易实现。退磁后铁芯剩磁的误差较小，且退磁速度快。
【IPC分类】H01F38/28, H01F13/00
【公开号】CN105118606
【申请号】CN201510575054
【发明人】郑太英, 胡恩德, 杨欢, 赵荣祥
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月11日