双骨架共绕组电流互感器结构及其设计方法技术

双骨架共绕组电流互感器结构及其设计方法，该电流互感器结构包括超微晶铁芯、硅钢片铁芯，超微晶铁芯为闭合铁芯，所述硅钢片铁芯上开有气隙。电流互感器结构设计中在求励磁电流和铁芯误差时，分闭合铁芯和气隙铁芯两种情况分别求解。该电流互感器采用双铁芯骨架设计，其中主要用于保护的铁芯开了气隙，可有效避免保护带来的不利影响，即可在小电流时实现测量功能，在电力系统发生故障有较大电流时，测量用的闭合铁芯达到饱和，电流从气隙铁芯流过，由于气隙铁芯的磁阻要远大于闭合铁芯磁阻，在大电流条件下不会存在饱和现象，故可实现大电流的监测，以达到保护的效果。以达到保护的效果。以达到保护的效果。

【技术实现步骤摘要】
双骨架共绕组电流互感器结构及其设计方法


[0001]本专利技术属于电流互感器
，具体涉及一种双骨架共绕组电流互感器结构及其设计方法。

技术介绍

[0002]电流互感器是电力测量、故障诊断和电力系统状态监测的重要设备，广泛应用于变电站和发电厂。传统的电流互感器的铁芯结构，一般采用闭环设计，这种设计使得铁芯只存在极小的磁阻抗，当一次侧出现较大电流分量时，铁芯容易饱和，对于测量用电流互感器来说，铁芯饱和会使电流互感器出现测量误差；对于保护用电流互感器来说，铁芯饱和使电流互感器失去保护裕度，会导致在电力系统发生故障时，电流互感器无法监测识别大电流，失去保护作用。且现有测量用闭合铁芯材料存在易饱和，以及测量用、保护用独立安装存在占地面积大、成本高的问题。如：传统的闭合铁芯材料，在环路中形成的磁路具备很小的磁阻抗，当互感器一次侧出现较大的电流时，会在闭磁路中形成非常高的直流磁通量，致使铁芯中的BH工作点从线性工作区移动到饱和区，达到饱和。
[0003]近几十年来，智能化、小型化渐渐成为电力系统自动化技术的发展新特点，传统电流传感器往往是按功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双骨架共绕组电流互感器结构，包括超微晶铁芯(1)、硅钢片铁芯(2)，其特征在于：所述超微晶铁芯(1)为闭合铁芯，所述硅钢片铁芯(2)上开有气隙(3)。2.根据权利要求1所述双骨架共绕组电流互感器结构，其特征在于：所述超微晶铁芯(1)、硅钢片铁芯(2)叠放在一起。3.根据权利要求1或2所述双骨架共绕组电流互感器结构，其特征在于：所述超微晶铁芯(1)、硅钢片铁芯(2)内外半径一致。4.根据权利要求1或2所述双骨架共绕组电流互感器结构，其特征在于：所述超微晶铁芯(1)高度为h1，硅钢片铁芯(2)高度为h2，气隙(3)长度为L
δ
。5.双骨架共绕组电流互感器结构设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：根据超微晶铁芯(1)、硅钢片铁芯(2)尺寸、磁导率大小，确定磁阻Rm的大小；步骤2：超微晶铁芯(1)高度为h1，硅钢片铁芯(2)高度为h2，计算h1、h2变化时，双铁芯线圈误差。6.根据权利要求5所述双骨架共绕组电流互感器结构设计方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：Step1、根据铁芯尺寸，计算铁芯截面积、平均磁路长度、平均匝长；求铁芯截面积：求铁芯截面积：其中，S1表示超微晶铁芯截面积，D1为超微晶铁芯外径，d1为超微晶铁芯内径，h1为超微晶铁芯高度，K
H1
为超微晶铁芯叠片系数；S2表示硅钢片铁芯截面积，D2为硅钢片铁芯外径，d2为硅钢片铁芯内径，h2为硅钢片铁芯高度，K
H2
为硅钢片铁芯叠片系数；平均磁路长度L
c
：其中，D为双铁芯外径，d为双铁芯内径；计算平均匝长l
co
：其中，D为双铁芯外径，d为双铁芯内径，H为双铁芯总高度；Step2、根据平均匝长和二次绕组匝数确定导线长度，根据导线直径，计算出导线截面积，进而求得导线电阻；导线长度L：L＝l
co
×
N2；其中，N2为二次绕组匝数；导线截面积S
L
：
其中，φ
导
为导线直径；导线电阻：Step3、根据电流比与匝数比的关系，计算二次电流，进而结合二次阻抗计算二次感应电动势和；二次电流I2：其中，I1为一次电流，N1为一次匝数，N2为二次匝数；二次感应电动势E2：E2＝Z2×
I2；其中，Z2为二次线圈总阻抗，E2为二次感应电动势，I2为二次电流，S1为超微晶铁芯截面积，N2为二次匝数，f为频...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，兰芳，虞迅遂，黄悦华，程利军，李振兴，钟悦，王桂成，王平，刘梦媛，张文婷，
申请(专利权)人：江苏德胜电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：