一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法技术

本发明专利技术揭示了一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法，该方法包括以下步骤：首先测出互感器饱和点，根据互感器的饱和点把二次电流分成饱和电流段和线性电流段，然后对互感器的电流进行采样；互感器整个电流的测量范围包括饱和区和线性区。饱和区电流的线性补偿公式为

A linear compensation method of current transformer in plastic shell circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法
本专利技术涉及断路器领域，尤其涉及一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法。
技术介绍
由于智能塑壳开关的体积限制，其内部的电流互感器体积不能做得足够大，使得电流互感器保护段经常是工作在饱和区，但保护控制又需要互感器线性度非常高，这就造成了矛盾。由于塑壳互感器体积小的特点，一般互感器一次电流大于4倍就处于饱和状态，额定电流越小互感器饱和倍数越低，并且不同厂家，不同规格不同形状的互感器饱和特性不同。然而智能塑壳控制器的保护范围要求达到14倍，要求保护范围比较大。由于互感器的饱和区的二次输出是非线性的，使得智能控制器对互感器饱和区的电流测量误差过大，影响了智能塑壳开关的保护精度和测量精度。目前的解决方法有：1、多点段系数查表乘积法，把互感器线性区和饱和区同时分割成若干段，每段对应一个系数，若干系数形成一个表格。判断实测电流在哪段值时，通过查表找到相对应的系数，实测值乘以该系数得到测量最终值。此方法，可以使得互感器二测量值达到一定的精度，但大量测量点要逐步测量，设计是工作量很大。由于是分段的，同一段的测量值精度不能一致，影响了智能塑壳开关的保护精度。由于此方法工作量大，在高倍电流非保护区的测量就只能用一个系数，这时保护测量的记录值就误差非常大可达到30％。此方法比较直接，针对用户不同精度的检测设备校准有一定的优势，多个点校准后精准度还是能保证的。缺点是校准点较多，用户检测设备有变动则需要对多点校准点进行重新校准。且在有些保护点校准不正确，用户不检测该点，该点的精度超范围可能会不被发现。2、分段逼近法，由于在饱和区实行分段逼近实际值，设计工作量减小，只需在保证段的两端准确就能保证精度。对检测设备依赖度不高。缺点是全保护段不能做到完全线性，在高于补偿段的电流误差就非常大。3、《低压电器》(2007No11)中的《智能塑壳断路器用电流互感器特性修正》中提到一种塑壳互感器修正方法。此修正方法利用公式：x＝y/a+y^2/[2a(ab-y)](x为最终测量值，y为实测值)此修正方法只需确定a，b两个参数，大大减小了保护功能设计工作量，同时使得互感器测量处在匀滑的连续的区间。但此补偿方法比较樊杂，求取a、b常数也没有精确方法，同时为了保证饱和区的精度使得线性区无端地添加了误差量，影响到了互感器线性区的测量，使得整个测量区误差达到±5％以上。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法。本专利技术的目的将通过以下技术方案得以实现：一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法，该方法包括以下步骤：首先测出互感器饱和点，根据互感器的饱和点把二次电流分成饱和电流段和线性电流段，然后对互感器的电流进行采样，互感器整个电流的测量范围包括饱和区和线性区；饱和区的电流线性补偿，首先确定电流饱和区间段[Amin，Amax]，然后按y＝k1*x2+k2进行补偿，式中：x为电流的实时采样值，y为补偿后的电流值，k1和k2为调整系数，k1和k2按以下方法确定――(1)首先对互感器送饱和区间段的低端值电流Amin，调整k1’，使得控制器的显示值为Amin；(2)然后对互感器送饱和区间段的高端值电流Amax，记录控制器的显示值m；(3)根据k1’和m确定k1，即：k1＝k1’*(Amax-Amin)/(m-Amin)；(4)再对互感器送饱和区间段的低端值电流Amin，调整k2，使得控制器的显示值为Amin。优选地，线性区电流的线性补偿公式为y＝k1*x+k2，其中，y为20ms实时采样补偿后最终有效值，x为20mS实时采样有效值，k1，k2为常数。本专利技术技术方案的优点主要体现在：本技术方案提供一种既简单易设计且修正后测量精度更高的塑壳断路器互感器修正方法，此方法设计时只需测量四个点，减小了设计的工作量，修正后互感器全范围内精度达到3％，同时该方法使得互感器在全范围内测量均匀平滑，为智能塑壳断路器的反时限保护提供准确的测量值。附图说明图1是塑壳断路器互感器电流线性补偿的效果示意图。具体实施方式本专利技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本专利技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本专利技术要求保护的范围之内。本专利技术揭示了一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法，该方法包括以下步骤：首先测出互感器饱和点，根据互感器的饱和点把二次电流分成饱和电流段和线性电流段，然后对互感器的电流进行采样；互感器整个电流的测量范围包括饱和区和线性区。饱和区的电流线性补偿，首先确定电流饱和区间段[Amin，Amax]，然后按y＝k1*x2+k2进行补偿，式中：x为电流的实时采样值，y为补偿后的电流值，k1和k2为调整系数，k1和k2按以下方法确定――(1)首先对互感器送饱和区间段的低端值电流Amin，调整k1’，使得控制器的显示值为Amin；(2)然后对互感器送饱和区间段的高端值电流Amax，记录控制器的显示值m；(3)根据k1’和m确定k1，即：k1＝k1’*(Amax-Amin)/(m-Amin)；(4)再对互感器送饱和区间段的低端值电流Amin，调整k2，使得控制器的显示值为Amin。饱和区电流的线性补偿公式为y＝k1*x2＋k2，其中，y为20ms实时采样补偿后最终有效值，x为20mS实时采样有效值，k1，k2为常数。下面我们来确定k1，k2常数值，方法一：假设100A互感器在240A时开始饱和，确定1000A为要求线性范围区域，补偿切换点选在240A(通过测量得知某一100A互感器在240A时开始饱和)，测得300A点一次电流b1和二次电流显示值a1和1000A点的一次电流b2和二次电流显示值a2，则k1＝(b2-b1)/(a2-a1)，k2＝b1-a1*k1。方法二：送300A电流调整k1’，使得控制器显示值为300A，即y＝k1‘*x2，然后送1000A记下显示值m.用调好的k1’乘以(1000-300)/(m-300)，即k1＝k1’*(1000-300)/(m-300)，最后送300A电流，调整k2使得显示值为300A。K1一般为分数，k2可以为正数或负数，所述公式的k1，k2，不限于本专利技术提供的方法的到的常数值。线性区电流的线性补偿公式为y＝k1*x＋k2，其中，y为20ms实时采样补偿后最终有效值，x为20mS实时采样有效值，k1，k2为常数。下面来确定k1，k2常数值，假设100A互感器在240A时开始饱和，补偿切换点选在240A，测得30A点，一次电流b1和二次电流显示值a1和200A点的一次电流b2和二次电流显示值a2，则k1＝(b2-b1)/(a2-a1)，k2＝b1-a1*k1，此补偿方法可使精度达2％，所述公式的k1，k2，不限于本专利技术提供的方法的到的常数值。用WLATE100低压电器程控检测台测试，电流增加步长5A，80个数据饱和区用此公式补偿后智能塑壳控制器测量精度在2.4倍到10倍范围内达到3％，在10倍到14倍也可达到5％，测试结果图1所示。用12只普通材质的互感器验证离散性，补偿后测量的精度也可达到≦±5％，完全满足了智能塑壳保护的要求。此方法不仅适用于如上述举例10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：首先测出互感器饱和点，根据互感器的饱和点把二次电流分成饱和电流段和线性电流段，然后对互感器的电流进行采样，互感器整个电流的测量范围包括饱和区和线性区；饱和区的电流线性补偿，首先确定电流饱和区间段[Amin，Amax]，然后按y＝k1*x

【技术特征摘要】
1.一种塑壳断路器互感器电流线性补偿方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：首先测出互感器饱和点，根据互感器的饱和点把二次电流分成饱和电流段和线性电流段，然后对互感器的电流进行采样，互感器整个电流的测量范围包括饱和区和线性区；饱和区的电流线性补偿，首先确定电流饱和区间段[Amin，Amax]，然后按y＝k1*x2+k2进行补偿，式中：x为电流的实时采样值，y为补偿后的电流值，k1和k2为调整系数，k1和k2按以下方法确定――(1)首先对互感器送饱和区间段的低端值电流Amin，调整k1’，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云宏，丁金华，牛永哲，
申请(专利权)人：苏州万龙电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32