CN102236085A - 电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法，属于变压器检测技术领域。技术方案是包含如下工艺步骤：①通过检定互感器得到电流互感器50Hz的比值差和相位差；②对电流互感器进行50Hz试验、50Hz空载试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；③对电流互感器进行200Hz试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；④上述相关数据代入根据电流互感器电流矢量图得出的数学关系式，得出200Hz与50Hz下电流互感器的比值差倍数和200Hz与50Hz下电流互感器的相位差倍数，再与50Hz的比值差、相位差分别相乘即可得出200Hz时电流互感器的比值差和相位差。本发明的有益效果是：实现50Hz标准电流互感器，在200Hz频率使用时，能够检测电流互感器误差。

Description

电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法

技术领域：

本发明涉及电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法，属于变压器检测技术领域。

背景技术：

换流变压器在实际运行中，其绕组电流含有一定的谐波。在制造厂，为了推测运行条件下换流变压器的负载损耗，要进行两次损耗测量。一次是在额定频率下进行，另一次是在不低于150Hz的某一频率下进行，普遍采用200Hz试验频率。然后根据这些测量结果计算出换流变压器的负载损耗。在负载损耗测量中，因试验电流较大，一般需要使用测量电流互感器。目前，我国只有50Hz的标准电流互感器，也就是只能在50Hz下检定电流互感器的误差，当在200Hz频率使用时，因没有200Hz的标准电流互感器，所以不能采用常规检定的方法得到电流互感器的误差。

发明内容：

本发明目的是提供电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法，实现50Hz标准电流互感器，在200Hz频率使用时，检测电流互感器误差，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法，包含如下工艺步骤：①通过检定互感器得到电流互感器50 Hz的比值差和相位差；②对电流互感器进行50 Hz试验、50 Hz空载试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；③对电流互感器进行200Hz试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；④上述相关数据代入根据电流互感器电流矢量图得出的数学关系式，得出200 Hz与50 Hz下电流互感器的比值差倍数和200 Hz与50 Hz下电流互感器的相位差倍数，再与50Hz的比值差、相位差分别相乘即可得出200Hz时电流互感器的比值差和相位差。

本发明的有益效果是：实现50Hz标准电流互感器，在200Hz频率使用时，能够检测电流互感器误差。

附图说明：

图1为电流互感器电流矢量图；

图中：                                                、

 分别为折算到二次的一次电流和励磁电流；ψ为I₂与E₂的夹角，ψ₀ 为

与E₂的夹角。

具体实施方式：

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法，包含如下工艺步骤：①通过检定互感器得到电流互感器50 Hz的比值差和相位差；②对电流互感器进行50 Hz试验、50 Hz空载试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；③对电流互感器进行200Hz试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；④上述相关数据代入根据电流互感器电流矢量图得出的数学关系式，得出200 Hz与50 Hz下电流互感器的比值差倍数和200 Hz与50 Hz下电流互感器的相位差倍数，再与50Hz的比值差、相位差分别相乘即可得出200Hz时电流互感器的比值差和相位差。

本发明原理：

1、绘出电流互感器的向量图并作适当的辅助线，参照附图1。

辅助线的作法：以O点为中心、以OB为半径作圆弧交OA的延长线于D点，再从B点作OD的垂线交OD于C点。

因为AB与

平行，BC垂直于I₂，所以∠BAC=（ψ₀-ψ），由图1中可见，I₂与

大小之差为线段AD的长度，因为实际电流互感器中δ很小，OC与OD线段长度的差异CD很小，可以忽略，故可以认为：

I₂-

=OA-OB=OA-OD=OA-OC=-AC

由图1可知： AC=

COS（ψ₀-ψ）； BC=AB×Sin（ψ₀-ψ）=

 Sin（ψ₀-ψ）

2．计算电流互感器的比值差和相位差

电流互感器比值差为：

ε（%）=

 COS（ψ₀-ψ）×100   (1)

电流互感器的相位差为与I₂（OA）的夹角δ(弧度)。当角度很小时，其弧度值近似等于该角的正弦值，故    δ=Sinδ==

 Sin（ψ₀-ψ）           (2)

如在200 Hz和50 Hz下施加同样的一次电流（即 ₂₀₀=

₅₀），可得出：

200 Hz与50 Hz下电流互感器的比值差倍数：

             K= 

                                 (3)

200 Hz与50 Hz下电流互感器的相位差倍数：

K_δ=

                             (4)

如果我们检定得到50 Hz的比值差和相位差，再测量出公式(3)和(4)中所需要的参数，就能够得出200 Hz时互感器的比值差和相位差。

更具体实施方式：

1、通过检定互感器得到电流互感器50 Hz的比值差和相位差；

2、50 Hz试验

    一次加额定电流的一个百分数，二次加额定负载，用0.5级功率分析仪测量其负载上的电流I₂、电压U₂、有功功率P和无功功率Q。

则可通过下式得出互感器实际负荷的阻抗值和电抗值：

R₁=

             X₁=

   用0.2级直流双臂电桥测量出电流互感器二次绕组的直流电阻R₀

   二次绕组的漏电抗X₀的计算：

当二次线匝均匀饶满在环形，且一、二次绕组完全对称，则X₀=0

实际上一、二次绕组不可能完全对称，但X₀值在一般情况下很小。可以按下列情况选取X₀，当额定一次电流值≤600A时，X₀≈0.05～0.1Ω；当额定一次电流值≥600A时，X₀≈0.1～0.2Ω

由此可得出 ： Z=

   则    Ψ₅₀=tg^-1

         （Ψ₅₀为E₂与I₂的夹角）

3、50 Hz空载I₀的测量

   在空载测量中需加空载电压，空载电压通过下式计算：

U=I₂×Z

用0.1级交流电压源给电流互感器二次加电压，用0.5级功率分析仪测量二次绕组的空载电流I₀、有功功率P和无功功率Q。

则     R₂=

          X₂=

Ψ₀₅₀= tg^-1      （Ψ₀₅₀为E₂与I₀的夹角）

4、200Hz试验

按国家标准GB1208-97《电流互感器》规定：用感性负荷来检定电流互感器。因此，我们认为电流互感器二次负荷为感性。频率对阻抗值没有影响，只对电抗值有影响。

 因  R_L=2лfL   故在200Hz时  R^ˊ=R₁+R₀     

X^ˊ=

（X₁+X₀）=4（X₁+X₀）

Z₂₀₀=

Ψ₂₀₀= tg^-1

   （Ψ₂₀₀为200Hz时E₂与I₂的夹角）

200Hz时的空载电压    U₂₀₀=I₂×Z₂₀₀

用0.1级交流电压源给电流互感器二次加电压，用0.5级功率分析仪测量二次绕组的空载电流I₀、有功功率P和无功功率Q

计算得到：   R₂₀₀=          X₂₀₀=

  Ψ₀₂₀₀= tg^-1

         （Ψ₀₂₀₀为200Hz时E₂和I₀的夹角）

5、测量出以上数据后，带入公式⑶、⑷计算出K_ε和 K_δ，再与50Hz的比值差、相位差分别相乘即可得出200Hz时电流互感器的比值差和相位差。

Claims (1)

1.电流互感器在200Hz频率下的一种误差测量方法，其特征在于包含如下工艺步骤：①通过检定互感器得到电流互感器50 Hz的比值差和相位差；②对电流互感器进行50 Hz试验、50 Hz空载试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；③对电流互感器进行200Hz试验，得出电流互感器电流矢量图相关数据；④上述相关数据代入根据电流互感器电流矢量图得出的数学关系式，得出200 Hz与50 Hz下电流互感器的比值差倍数和200 Hz与50 Hz下电流互感器的相位差倍数，再与50Hz的比值差、相位差分别相乘即可得出200Hz时电流互感器的比值差和相位差。

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