[实用新型]基于比例直流叠加法的电流互感器抗直流性能检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于比例直流叠加法的电流互感器抗直流性能检测装置，属电测量技术领域。

背景技术

运行中的电流互感器出现强剩磁的一种可能是一次电流中有直流分量，使铁芯磁饱和，导致铁芯的等效导磁率减小，误差将显著地向负值反向偏移。直流分量对电流互感器误差的影响，可以通过测量电流互感器在半波电流下的变换误差进行研究，但是，受半波电流所含直流分量很难进行定量分析，研究结果具有局限性。因此，研究一种基于比例直流叠加法的电流互感器抗直流性能检测方法对改变上述局面，具有现实意义。

发明内容

本实用新型的目的是，为了解决电流互感器抗直流性能检测过程中直流分量叠加方法的问题，目前，采用的半波电流检测方法其波形所含直流分量很难进行定量分析，导致检测结果局限性很大，本发明提供了一种基于比例直流叠加法的电流互感器抗直流性能检测装置。

本实用新型的方案是，一种基于比例直流叠加法的电流互感器抗直流性能检测装置，包括一台标准电流互感器、一个中央处理器、一个显示器、一套直流电流源、一套交流电流源、电压取样测量装置；交流电流源与直流电流源按设置的比例输出各自交流电流与直流电流，交流电流源的交流电流回路将标准电流互感器一次回路与试品电流互感器的一次回路串联，直流电流源的直流电流回路穿过试品电流互感器的磁芯形成一次回路，标准电流互感器的二次回路和试品电流互感器的二次回路均连接电压取样测量装置，电压取样测量装置连接中央处理器，中央处理器连接显示器。

进一步优选，所述电压取样测量装置由两个取样电阻和两个模数转换电路组成，标准电流互感器的二次回路连接一个取样电阻和一个模数转换电路，试品电流互感器的二次回路连接一个取样电阻和一个模数转换电路，两个模数转换电路均连接中央处理器。

试品电流互感器的一次电流含有直流电流并且所含直流分量的比例为已知值β％，标准电流互感器的二次电流经取样电阻R₀得到U₀，试品电流互感器的二次电流经取样电阻R_X得到U_X，中央处理器通过数据总线控制二个模数转换电路对U₀和U_X进行同步采样和数据存储，并分别计算出电压有效值、相位差，计算方法如下：

电压有效值计算：

推导参见《电能计量技能考核培训教材》，中国电力出版社，陈向群主编，P139～P140；一个周期内平均有功功率计算：

推导参见《电能计量技能考核培训教材》，中国电力出版社，陈向群主编，P97～P98；

一个周期内平均无功功率计算：

推导参见《电能计量技能考核培训教材》，中国电力出版社，陈向群主编，P133功率因数计算：

推导参见《电能计量技能考核培训教材》，中国电力出版社，陈向群主编，P135

令式(1)中U＝U₀，u(t_k)＝u₀(t_k)，则：

同理：

令式(3)、(4)中u(t_k)＝u₀(t_k)，i(t_k)＝u_x(t_k)，则：

令式(5)中φ＝δ则相位差δ：

式(1)～(10)中：T——正弦波周期时间；

n——一个周期内的采样次数；

U——电压有效值；

φ——相位

P——一个周期内虚拟平均有功功率；

Q——一个周期内虚拟平均无功功率；

i(t_k)——在t_k时刻的电流瞬时值；

u(t_k)——在t_k时刻的电压瞬时值；

u₀(t_k)——在t_k时刻表征标准电流互感器二次电流的电压瞬时值；

u_x(t_k)——在t_k时刻表征试品电流互感器二次电流的电压瞬时值；

δ——相位差

Δt——采样时间间隔；