电流互感器电子补偿器制造技术

本实用新型专利技术用于提高电流互感器的测量精度，属于电气信号测量技术领域。本实用新型专利技术由双极电流互感器、有源零磁通电流互感器组成。目前电力系统使用的电流互感器测量精度较低，不能满足电能计量的准确度要求。传统的误差补偿方法如更换铁心材料或在互感器内部附加补偿装置均有制造困难、成本过高的缺点。可在户内接入待补偿互感器的二次回路中，安装、调试维护方便，尤其适用于提高正在系统中运行的电流互感器的测量精度。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 本技术用于提高电流互感器的测量精度，属于电信号测量应用
电流互感器(以下可简称互感器)是电力系统中重要的一次设备，通过电磁耦合实现一、二次回路的信息传递，其误差主要来自铁心的激磁。由于铁心具有非线性的磁化特性，互感器的激磁电流也是非线性的，只有对其进行非线性补偿，才能有效地提高电流互感器的测量精度。 目前的补偿方法存在许多不足之处如美国专利NO3497793补偿装置的测量部分必须附加在被补偿互感器的内部不但增加了绝缘与制造的困难，而且不适于电力系统中正在使用的电流互感器。 本技术的出发点是在工作电流互感器的二次回路中利用有源反馈补偿原理和电子电路产生一个外部附加电流以补偿互感器铁心的激磁电流，实现减少互感器误差，提高其测量精度的目的。具体做法是在工作互感器的二次回路中增设一个双级电流互感器和一个零磁通电流互感器。双级电流互感器用于模拟并提取工作互感器铁心的激磁电流零磁通电流互感器用于改善补偿效果，提高测量精度。 本技术的优点是可以从室内接入工作互感器的二次回路，在不必改动互感器自身结构的同时将其测量精度由0.5级提高到0.1级，即可用于与各种电流互感器的新产品配套生产，更适用于加装在大量正在运行中的电流互感器上，以使其提高测量精度，以下结合附图加以说明 T－工作电流互感器。 Tm－双级电流互感器，其尺寸远小于工作互感器T。 其中T1m为一级铁心，T2m为二级铁心，初次级线圈N1m、N2m共同绕制在T1m T2m两级铁心上，并与铁心T1m构成一级电流互感器，补偿线圈N3m与测量线圈N4m只绕制在二级铁心T2m上，并与N1m、N2m一起构成二级互感器。 A－高增益运算放大器，它与二级铁心T2m，补偿线圈N3m与测量线圈N4m构成有源零磁通电流互感器。 Z－工作互感器负载 Zm－一级互感器可调负载，调节Zm使其与Z相匹配。 可使一级互感器与工作互感器T工作状态一致。 2－一级互感器原边电流。 2m－一级互感器付边电流。 om－一级互感器激磁电流，即模拟电流。 m－二级互感器付边电流即补偿电流。 on－二级互感器激磁电流。 由磁势平衡原理可知，一级互感器激磁磁势 om N1m为它的原付边磁势 2N1m与 2m N2m取平衡；二级互感器的激磁磁势 on N1m为二级互感器原付边磁势Iom N1m与 m N3m取平衡；由于一级互感器的激磁磁势(即由模拟电流产生的磁势) om N1m就是二级互感器原边的磁势，二级互感器付边磁势 m N3m就是补偿电流产生的磁势，且补偿线圈N3m即是二级互感器的次级线圈由二级互感器磁势平衡原理可知，如果二级互感器激磁电流Ion很小，以至可以忽略不计时，补偿电流 m与模拟电流 om之比为一常数，即线圈N3m与N1m的匝数比，又因二级互感器的负载Z就是工作互感器的负载，故流经Z的二级互感器次级电流I 可以做为补偿电流送入工作互感器T，且二级互感器激磁电流 n越小补偿效果就越好，但是任意忽略二级互感器激磁电流 on会使二级互感器误差增大，影响补偿效果。为了减小忽略 on带来的误差在补偿线圈N3m中接入一只联接成电压跟随方式的高增益运算放大器A，A与二级铁心T2m，测量线圈N4m补偿线圈N3m一起构成有源零磁通电流互感器。其工作原理是测量线圈N4m绕制在二级铁心上，当磁通变化时N4m中可产生一感应电势，由于运算放大器A的输入阻抗很高，线圈N4m相当于开路，N4m的感应电势就是二级铁心的激磁电势，此电势做为反馈信号经运算放大器A放大后产生一个去磁磁势 m N3m，它可使二级互感器铁心T2m中的磁通趋向于零，则T2m的激磁电流 on也趋向于零，从而改善了补偿效果。运算放大器A的作用相当于将二级互感器铁心的激磁阻抗提高了(1＋A)倍。 调节线圈N1m，N3m的匝数可使补偿电流 m完全替代模拟电流流经负载Z去补偿工作互感器的激磁电流。 由此可见由双级电流互感器与有源零磁通电流互感器构成的电子补偿器，可在工作电流互感器的外部产生一个与它的激磁电流相近似的附加补偿电流，并注入二次负载中，从而补偿了因工作互感器铁心激磁对其一次电流的分流，减小了工作电流互感器的误差，提高了它的测量精度。 本技术既适用于高压大容量电流互感器，也适用于仪用电流互感器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流互感器电子补偿器，其特征在于还包括双极电流互感器Ｔ↓［ｍ］、有源零磁通电流互感器。

【技术特征摘要】
1、一种电流互感器电子补偿器，其特征在于还包括双极电流互感器Tm、有源零磁通电流互感器。2、如权利要求1所说的补偿器，其特征在于双级电流互感器Tm由一级电流互感器铁心T1m、二级电流互感器铁心T2m、初级线圈N1m、次级线圈N2m、控制线圈N3m、测量线圈N4m组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐启峰，杨以涵，吴植臻，
申请(专利权)人：华北电力学院北京研究生部，北京互感器厂，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]