发明名称 一种电流互感器二次电流补偿方法
摘要 本发明涉及一种电流互感器的二次电流补偿方法,具体步骤为:对同一批次的电流互感器进行大量实验,得到电流互感器典型的输入输出曲线;在给定误差下对电流互感器的输出曲线进行分段和拟合;计算每一段的补偿系数;将补偿系数写入信号采集软件。采用本发明的电流互感器的二次电流补偿方法,能够很好的解决大电流下电流互感器检测不准的问题。在大电流的情况下,同样能够通过补偿得到准确的测量值。
申请公布号 CN102841233B 申请公布日期 2015.04.29
申请号 CN201210334800.8 申请日期 2012.09.12
申请人 同济大学 发明人 黄世泽;郭其一
分类号 G01R19/00(2006.01)I 主分类号 G01R19/00(2006.01)I
代理机构 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人 张磊
主权项 一种电流互感器的二次电流补偿方法,其特征在于具体步骤如下:(1)对同一批次的电流互感器进行实验,得到电流互感器的输入输出特性曲线;(1.1)对同一种材料或同一批加工的电流互感器进行分类;(1.2)按抽样方法,随机抽取10只电流互感器;(1.3)对每一个电流互感器的一次侧都分别通以不同倍数的额定电流,并记录电流互感器二次侧的电压;(1.4)求取不同电流互感器一次侧不同倍数的额定电流时电流互感器二次侧电压的平均值,并记录;绘制电流互感器的输入输出特性曲线,横坐标为电流互感器的额定电流的倍数,纵坐标为二次侧电压;(2)对电流互感器的输入输出特性曲线进行分段和拟合;(2.1)从电流互感器的输入输出特性曲线的第1个点开始,连第1点和第3点成直线L1,并求得直线方程;(2.2)再求得过第2点与直线L1平行的直线L2;(2.3)进一步求得与L1、L2平行,且到它们距离相等的直线L3,以L3为点1、2、3的直线拟合;(2.4)计算点1、2、3的拟合误差,几何上容易证明,第1点的误差是最大的,记为<img file="209115dest_path_image001.GIF" wi="21" he="25" />,然后与给定的误差<img file="709367dest_path_image002.GIF" wi="18" he="25" />比较;(2.5)如果<img file="2420dest_path_image003.GIF" wi="52" he="25" />,则产生曲线分段的第一段,即此时直线L1末端点前所有的点构成一段,然后以第一分段的末端点为下一分段的起点1,继续步骤(2.1);如果<img file="288039dest_path_image004.GIF" wi="52" he="25" />,则认为在直线L1和直线L2之间的点基本成线性,误差满足要求,继续执行步骤(2.6);(2.6)连接第1点和下一点即第4点构成新的L1,并求得该直线方程;(2.7)计算L1两端点之间到L1距离最大的点Q,然后过Q作与L1平行的直线L2;进一步做L3与L1、L2平行,且距离相等,认为L3为新的拟合直线;(2.8)计算L1起点即第1点的拟合误差<img file="276855dest_path_image001.GIF" wi="21" he="25" />,重复步骤(2.5);(2.9)直到计算完所有的实测数据,并完成分段;(3)计算每一段的补偿系数;(3.1)计算补偿前的曲线方程;<img file="264402dest_path_image005.GIF" wi="80" he="24" />(1)其中:<img file="301760dest_path_image006.GIF" wi="17" he="20" />为实测的电流互感器的二次侧电压;<img file="425574dest_path_image007.GIF" wi="14" he="18" />为额定电流的倍数;<img file="520044dest_path_image008.GIF" wi="17" he="25" />和<img file="807937dest_path_image009.GIF" wi="16" he="25" />为曲线系数;(3.2)计算补偿后的理想曲线的曲线方程;<img file="898253dest_path_image010.GIF" wi="60" he="24" />(2)其中:<img file="892885dest_path_image011.GIF" wi="20" he="20" />为理想的情况下电流互感器的二次侧电压,即:补偿后的输出电压;<img file="144874dest_path_image007.GIF" wi="14" he="18" />为额定电流的倍数;<img file="857747dest_path_image012.GIF" wi="18" he="25" />为理想曲线系数;(3.3)联立两个方程求得二次电流的修正公式,获得补偿系数;<img file="296294dest_path_image013.GIF" wi="114" he="48" />(3)其中,<img file="660279dest_path_image014.GIF" wi="18" he="24" />,<img file="833902dest_path_image015.GIF" wi="20" he="24" />和<img file="283338dest_path_image016.GIF" wi="17" he="24" />可以基于已有的测试数据通过程序计算得到;进一步令<img file="466189dest_path_image017.GIF" wi="73" he="24" />,<img file="419102dest_path_image018.GIF" wi="96" he="25" />,称为补偿系数;则式(3)改写为:<img file="29206dest_path_image019.GIF" wi="89" he="25" />(4)其中:<img file="510478dest_path_image011.GIF" wi="20" he="20" />为理想的情况下电流互感器的二次侧电压,<img file="746287dest_path_image006.GIF" wi="17" he="20" />为实测的电流互感器的二次侧电压,<img file="570018dest_path_image020.GIF" wi="17" he="25" />,<img file="600291dest_path_image021.GIF" wi="18" he="25" />为补偿系数;(4)将补偿系数写入信号采集软件。
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