一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法技术

技术编号:14945965 阅读:167 留言:0更新日期:2017-04-01 12:19
本发明专利技术提供了一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法,并提供了两种工频大电流测量用罗氏线圈线性度的校准方法,第一种采用N个带有相同罗氏线圈的电流支路,将N个电流支路并联后流过将需校准线性度的被校罗氏线圈的一次导体,根据流过被校罗氏线圈的一次电流值等于流过N个电流支路的罗氏线圈的一次电流总和,计算得到比例系数的线性度。第二种采用一个带有罗氏线圈的电流支路,该一次电流导线以N匝穿过被校罗氏线圈的一次回路,根据流过被校罗氏线圈的一次电流等于流过被校准罗氏线圈一次电流的N倍,计算得到比例系数的线性度。该方法提高了校准罗氏线圈比例系数的测量准确度、扩大了校准电流,并能校准大电流罗氏线圈的线性度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工频大电流测量领域,尤其涉及一种测量工频大电流用罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法
技术介绍
伴随着高压输电工程的快速发展,大容量实验室、输配电网的测量及保护、工矿企业等对工频大电流的准确测量要求愈来愈高,罗氏线圈作为测量工频大电流的一个主要工具,它的测量准确度和线性度的校准就变得非常必要。现有的罗氏线圈比例系数的准确度通常是在较小电流下和标准分流器进行比对试验来进行的,这种方法的主要缺点是由于标准分流器的额定电流有限,其校准电流较小一般在1kA以下,测量准确度低,一般能达到0.5级,无法进行罗氏线圈的线性度校准,难以满足试验的需求。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供了一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法,解决了现有校准方法校准罗氏线圈比例系数的校准电流小及测量准确度低、且无法校准大电流罗氏线圈线性度的技术问题,提高了校准罗氏线圈比例系数的测量准确度、扩大了校准电流,并能校准其线性度。本专利技术所述校准方法包括以下步骤:一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法(方法1),包括以下步骤:步骤1:校准罗氏线圈比例系数的准确度:使需被校准准确度的第一罗氏线圈和标准电流互感器的一次端流过相同的工频大电流I1,同时采集第一罗氏线圈的输出电压u2和连接到标准电流互感器二次输出端的标准电阻上的输出电压u1,比例系数K1已知,根据I1=K1×u1得到一次电流I1;再根据I1=K2×u2,可得到较大电流下第一罗氏线圈的比例系数K2,根据第一罗氏线圈的产品信息和比例系数K2得到第一罗氏线圈的准确度校准结果并绘制I1和u2的关系曲线,同时得到I1和K2的关系曲线;步骤2:校准罗氏线圈比例系数的线性度:采用经步骤1在电流I1时校准过比例系数的N个带有相同第一罗氏线圈的电流支路并联后构成一个大的电流回路,使大电流流过将需被校准线性度的第二罗氏线圈,同时采样N个电流支路的第一罗氏线圈的输出电压和第二罗氏线圈的输出电压ux,通过N个电流支路的第一罗氏线圈的输出电压得到各个电路支路的一次电流,流过第二罗氏线圈的一次电流值Ix等于流过N个电流支路的第一罗氏线圈一次电流总和,再根据Ix=Kx×ux得到此时电流下第二罗氏线圈的比例系数,改变N个第一罗氏线圈的不同的一次电流,可得到不同电流下第二罗氏线圈的比例系数,直到第二罗氏线圈在最大测量电流下的比例系数,根据第二罗氏线圈的产品信息和比例系数Kx得到被校准罗氏线圈的线性度校准结果并绘制Ix和ux的关系曲线,同时得到被测电流Ix与比例系数Kx的关系曲线,完成被校罗氏线圈的线性度校准。一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法(方法2),包括以下步骤:步骤1:校准罗氏线圈比例系数的准确度:使需被校准准确度的第一罗氏线圈和标准电流互感器的一次端流过相同的工频大电流I1,同时采集第一罗氏线圈的输出电压u2和连接到标准电流互感器二次输出端的标准电阻上的输出电压u1,比例系数K1已知,根据I1=K1×u1得到一次电流I1;再根据I1=K2×u2,可得到较大电流下第一罗氏线圈的比例系数K2,根据第一罗氏线圈的产品信息和比例系数K2得到第一罗氏线圈的准确度校准结果并绘制I1和u2的关系曲线,同时得到I1和K2的关系曲线;步骤2:校准罗氏线圈比例系数的线性度:采用经步骤1在电流I1时校准过比例系数的第一罗氏线圈的一次电流导线以N匝穿过将需校准线性度的第二罗氏线圈的一次回路,则流过第二罗氏线圈的一次电流等于流过第一罗氏线圈一次电流的N倍,即N·I1,同时采集两个罗氏线圈的输出电压,比较这两个输出电压,通过计算就可得到N·I1电流下第二罗氏线圈的比例系数,改变不同的Ii,可得到不同电流下第二罗氏线圈的比例系数,直到第二罗氏线圈的最大测量电流下的比例系数,根据第二罗氏线圈的产品信息和比例系数Kx得到该试罗氏线圈的线性度校准结果并绘制Ix和ux的关系曲线,同时得到被测电流Ix与比例系数Kx的关系曲线,完成被校罗氏线圈的线性度校准。作为本专利技术的进一步改进,一次电流I1的一次导线连接大电流升流器,并通过电压调节器进行电压调节,进而调节电流I1。作为本专利技术的进一步改进,一次电流可达10kA以上,准确度可达0.01级。作为本专利技术的进一步改进,使用数据采集系统多路同步采集电压,。作为本专利技术的进一步改进,采集的数据发送到与上位机连接的人机交互界面进行处理,人机交互界面用于输入相关系数和罗氏线圈的产品信息及输出校准结果并绘制关系曲线。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术可在较大电流下校准工频大电流用罗氏线圈的比例系数,提高测量准确度。提供了两种工频大电流测量用罗氏线圈的线性度校准方法,第一种采用经校准过比例系数的N个带有相同罗氏线圈的电流支路,将这N个电流支路并联后构成一个大的电流支路,让该大电流支路流过将需校准线性度的被校罗氏线圈的一次导体,根据流过被校罗氏线圈的一次电流值等于流过N个电流支路的罗氏线圈的一次电流总和,计算得到比例系数的线性度。第二种采用经校准过比例系数的一个带有罗氏线圈的电流支路,该一次电流导线以N匝穿过被校罗氏线圈的一次回路,根据流过被校罗氏线圈的一次电流等于流过被校准罗氏线圈一次电流I1的N倍,计算得到比例系数的线性度。两种方法解决原来无法校准大电流罗氏线圈的线性度的难题,并减少了校准成本,具有较好的经济效益。本专利技术可用于工频大电流测量用罗氏线圈比例系数准确度和线性度的校准,提高了试验效率,减小了人为差错,减少了校准成本,并且可扩展现有的设备的校准能力。校准电流可达10kA以上,准确度可达0.01级。进一步,本专利技术采用计算机采集系统可自动计算罗氏线圈的比例系数,减少人为读数和计算误差。进一步,采用数字采集系统同时采样多个罗氏线圈的输出电压和标准电流互感器的二次输出电压,提高测量准确度。【附图说明】图1为较大工频电流下校准罗氏线圈的比例系数的校准线路连接示意图;图2为罗氏线圈线性度校准方法1的校准线路连接示意图;图3为罗氏线圈线性度校准方法2的校准线路连接示意图。其中,1、电压调节器,2、大电流升流器,3、标准电流互感器,4、罗氏线圈,5、标准电阻,6、数据采集系统,7、人机交互界面。【具体实施方式】下面结合附图,对本专利技术的具体实施方式进行详细阐述,但本专利技术不限于该实施例。为了使公众对本专利技术有彻底的了解,在以下本专利技术优选施例中详细说明具体的细节。本专利技术在较大工频电流下校准罗氏线圈的比例系数的方法,具体方法如下:如图1所示,本专利技术一种罗氏线圈比例系数试验系统,包括一次导线、电压调节器1、大电流升流器2、标准电流互感器3、罗氏线圈4、标准电阻5、数据采集系统6和人机交互界面7。电压调节器1和大电流升流器2连接,一次导线依次穿过大电流升流器2、标准电流互感器3的一次侧和被校准罗氏线圈4的一次侧形成测试回路。标准电流互感器的二次侧接有标准电阻5,数据采集系统6分别采集标准电阻5两端的电压和罗氏线圈4二次线圈的感应电压。数据采集系统6将采集的数据发送给与上位机连接的人机交互界面7进行分析处理。电压调节器1和大电流升流器2可产生电流幅值可变的较大工频电流I1,该工频电流穿过标准电流互感器3的一次侧和被校准罗氏线圈4的一次侧;这样,最大电流可达10kA以上、本文档来自技高网...
一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法

【技术保护点】
一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:校准罗氏线圈比例系数的准确度:使被校准准确度的第一罗氏线圈(4)和标准电流互感器(3)的一次端流过相同的工频大电流I1,同时采集第一罗氏线圈(4)的输出电压u2和连接到标准电流互感器二次输出端的标准电阻(5)上的输出电压u1,比例系数K1已知,根据I1=K1×u1得到一次电流I1;再根据I1=K2×u2,可得到较大电流下第一罗氏线圈(4)的比例系数K2,根据第一罗氏线圈(4)的产品信息和比例系数K2得到第一罗氏线圈(4)的准确度校准结果并绘制I1和u2的关系曲线,同时得到I1和K2的关系曲线;步骤2:校准罗氏线圈比例系数的线性度:采用经步骤1在电流I1时校准过比例系数的N个带有相同第一罗氏线圈(4)的电流支路并联后构成一个大的电流回路,使大电流流过将需校准线性度的第二罗氏线圈(Nx),同时采样N个电流支路的第一罗氏线圈(4)的输出电压和第二罗氏线圈(Nx)的输出电压ux,通过N个电流支路的第一罗氏线圈(4)的输出电压得到各个电路支路的一次电流,流过第二罗氏线圈(Nx)的一次电流值Ix等于流过N个电流支路的第一罗氏线圈(4)一次电流总和,再根据Ix=Kx×ux得到此时电流下第二罗氏线圈(Nx)的比例系数,改变N个第一罗氏线圈(4)的不同的一次电流,可得到不同电流下第二罗氏线圈(Nx)的比例系数,直到第二罗氏线圈(Nx)在最大测量电流下的比例系数,根据第二罗氏线圈(Nx)的产品信息和比例系数Kx得到该试罗氏线圈的线性度校准结果并绘制Ix和ux的关系曲线,同时得到被测电流Ix与比例系数Kx的关系曲线,完成被校罗氏线圈(Nx)的线性度校准。...

【技术特征摘要】
1.一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:校准罗氏线圈比例系数的准确度:使被校准准确度的第一罗氏线圈(4)和标准电流互感器(3)的一次端流过相同的工频大电流I1,同时采集第一罗氏线圈(4)的输出电压u2和连接到标准电流互感器二次输出端的标准电阻(5)上的输出电压u1,比例系数K1已知,根据I1=K1×u1得到一次电流I1;再根据I1=K2×u2,可得到较大电流下第一罗氏线圈(4)的比例系数K2,根据第一罗氏线圈(4)的产品信息和比例系数K2得到第一罗氏线圈(4)的准确度校准结果并绘制I1和u2的关系曲线,同时得到I1和K2的关系曲线;步骤2:校准罗氏线圈比例系数的线性度:采用经步骤1在电流I1时校准过比例系数的N个带有相同第一罗氏线圈(4)的电流支路并联后构成一个大的电流回路,使大电流流过将需校准线性度的第二罗氏线圈(Nx),同时采样N个电流支路的第一罗氏线圈(4)的输出电压和第二罗氏线圈(Nx)的输出电压ux,通过N个电流支路的第一罗氏线圈(4)的输出电压得到各个电路支路的一次电流,流过第二罗氏线圈(Nx)的一次电流值Ix等于流过N个电流支路的第一罗氏线圈(4)一次电流总和,再根据Ix=Kx×ux得到此时电流下第二罗氏线圈(Nx)的比例系数,改变N个第一罗氏线圈(4)的不同的一次电流,可得到不同电流下第二罗氏线圈(Nx)的比例系数,直到第二罗氏线圈(Nx)在最大测量电流下的比例系数,根据第二罗氏线圈(Nx)的产品信息和比例系数Kx得到该试罗氏线圈的线性度校准结果并绘制Ix和ux的关系曲线,同时得到被测电流Ix与比例系数Kx的关系曲线,完成被校罗氏线圈(Nx)的线性度校准。2.一种罗氏线圈比例系数的准确度和线性度的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:校准罗氏线圈比例系数的准确度:使被校准准确度的第一罗氏线圈(4)和标准电流互感器(3)的一次端流过相同的工频大电流I1,同时采集第一罗氏线圈(4)的输出电压u2和连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员:任稳柱王安
申请(专利权)人:中国西电电气股份有限公司西安高压电器研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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