[发明专利]基于暂态大电流测试技术的电流互感器工程模型建立方法

说明书

本发明公开一种基于暂态大电流测试技术的电流互感器工程模型建立方法，包括：(1)首先确定所研究的一类电流互感器所处的区域电网环境：包括运行方式，并计算出位于各安装位置上的所研究的电流互感器的极限剩磁水平和极限暂态电流水平；(2)大电流稳态、暂态测试的试品准备，并搭建实验回路；(3)进行稳态和暂态大电流测试；(4)对大电流稳态、暂态测试的波形进行处理；(5)磁滞回化曲线的拟合；(6)通过拟合的磁滞回化曲线优化J‑A模型的5个关键参数，获得实际的J‑A模型，即所要建立的电流互感器的工程模型。本发明方法能够建立准确反映暂态、大电流传遍特性的电流互感器工程模型。

【技术领域】

本发明涉及电流互感器技术领域，特别涉及一种电流互感器暂态工程模型的建立方法。

【背景技术】

电流互感器是电力系统中传遍电流信号的重要元件，其可靠工作对电力系统的安全、稳定至关重要。

电流互感器铁芯饱和对继电保护影响很大。一次大的短路电流会使励磁电流饱和，二次电流就不能与一次电流满足线性关系，注入继电保护装置的电流将发生波形畸变，产生的误差可影响继电保护正确动作。目前高压输电网中短路容量不断增大，由于电流互感器磁饱和引起保护装置的不正确动作时有发生。短路过程中，前期的暂态非周期分量引起暂态饱和，后期的稳态周期分量引发稳态饱和，其中暂态饱和过程对差动保护的动作特性影响很大。

当前，对电流互感器饱和特性的研究仍停留在稳态状况下。此外，在进行出厂验收时，对同一厂家、同一型号电流互感器仅取一只进行稳态饱和测试。但实际运行中，每只电流互感器的负载大小、工况条件、铁磁材料老化程度均有不同程度的差异，对互感器饱和特性的影响程度不尽相同。

因此，电流互感器是电力系统中用于继电保护和电测量的重要设备，其一、二次传遍特性，特别是暂态饱和传变特性，对电力系统的安全、稳定和经济运行有着重要影响。

目前，国内对电流互感器暂态传变特性的研究，关键在于电流互感器铁磁回路曲线的绘制，分为数值分析法和现场试验法。

数值分析法能够绘制电流互感器的普通磁滞回线，并通过人工神经网络对局部(暂态)磁滞回路曲线进行拟合，但该方法目前仍不成熟，不能建立更为精确的电流互感器暂态模型。

现场试验方法可对电流互感器的测量误差进行检测，间接的分析电流互感器的饱和特性，常用的试验方法为10％误差特性曲线法，但该方法基于电流互感器一次侧几倍至几十倍的额定电流，小于一次侧发生短路时的电流。同时，该方法的现场测试工作量较大，不利于大规模电流互感器特性分析。此外，该方法不能分析电流互感器的暂态传变特性。

综上所述，目前尚缺乏能够准确反映暂态、大电流传遍特性的电流互感器工程模型。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种基于暂态大电流测试技术的电流互感器工程模型建立方法，以解决上述技术问题。本发明将现有数值分析和小电流测试方法加以改进，形成了一种基于实际大电流稳态、暂态饱和测试和物理动模测试平台相结合的系统建模方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于暂态大电流测试技术的电流互感器工程模型建立方法，包括以下步骤：

(1)首先确定所研究的一类电流互感器所处的区域电网环境：包括运行方式，并计算出位于各安装位置上的所研究的电流互感器的极限剩磁水平和极限暂态电流水平；

(2)大电流稳态、暂态测试的试品准备，并搭建实验回路；