宽量程电流互感器理论及实用化方法

摘要

该文对电流互感器进行了深入研究,查阅了大量相关资料,针对目前电力系统中某些负荷点变化范围较大,现有互感器不能满足计量要求的情况,进行宽量程电流互感器有源补偿方法的研究.围绕这一工作核心,作者完成了以下几项工作:(1)以实现宽量程电流互感器为目标,提出了基于Bang-Bang控制的有源补偿方法,采用双级电流互感器,将复杂的状态控制分量转化为偏差控制,该方法结构简单,调试方便,有源补偿器输出电流小,可以将0.2级的电流互感器经过补偿后提高到一次电流从额定值的2％变化到120％时,测量误差不超过一次电流额定值100％时准确度为0.1级的测量标准.(2)针对电流系统中大量运行的0.5级电流互感器,利用物理相似原理在互感器二次构造相似电流互感器,提出基于Bang-Bang控制的相似激磁电流提取方法,能够最大程度的提取相似激磁电流.该方法对工频情况下由激磁电流造成的互感器误差有良好法的补偿效果.(3)针对电力系统中大部分互感器都采用了匝数补偿的特点,分析了匝数补偿的特点,采用了反匝数补偿方法,以抵消匝数补偿对电流互感器误差特性的影响,恢复电流互感器原有误差特性,确保基于物理相似原理有源补偿方法的补偿效果.(4)根据相似补偿方法和反匝数补偿方法的共同点,采用了电流互感器的综合有源补偿方法,使得基于物理相似原理的有源补偿法应用范围更广,并在理论上通过对综合补偿方法的误差分析,证明了综合补偿方法的可行性.通过分析相似电流补偿和反匝数补偿的特点,对电流互感器的比差和角差进行了协调控制,补偿效果明显.在实验中将准确度为2级的电流互感器经过补偿以后一次电流从额定值的5％变化到120％时,电流互感器的测量误差不超过一次电流额定值100％时准确度为0.2级的测量标准.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1 选题的背景和意义

1.2有关方面的研究现状

1.3本文的主要工作

第二章电流互感器的误差分析及其补偿方法概述

2.1引言

2.2电流互感器的误差分析

2.3电流互感器误差补偿方法

2.3.1无源补偿法

2.3.1有源补偿法

2.4电流互感器的校验

2.5小结

第三章基于Bang-Bang控制的宽量程电流互感器

3.1引言

3.2磁动势补偿零磁通电流互感器原理和状态反馈模型

3.3基于Bang-Bang控制宽量程电流互感器

3.3.1Bang-Bang控制原理

3.3.2基于Bang-Bang控制的电流互感器结构

3.3.3基于Bang-Bang控制的电流互感器工作原理

3.3.4基于Bang-Bang控制的电流互感器整体电路图

3.4基于Bang-Bang控制宽量程电流互感器误差分析

3.5基于Bang-Bang控制宽量程电流互感器实验分析

3.6小结

第四章基于物理相似原理的电流互感器实用化补偿方法

4.1引言

4.2基于相似原理电流互感器补偿激磁电流补偿方法

4.2.1基于相似原理电流互感器补偿激磁电流补偿原理

4.2.2相似电流互感器激磁电流补偿方法

4.2.3相似激磁电流的提取

4.2.4铁芯相似程度对补偿效果的影响

4.3反匝数补偿法

4.3.1反匝数补偿特点

4.3.2反匝数补偿电流的提取

4.3.3反匝数补偿原理

4.4电流互感器综合有源补偿法

4.4.1激磁电流有源补偿和反匝数有源补偿的共同点

4.4.2综合补偿系统的构成

4.4.3综合补偿系统的协调控制

4.4.3综合有源补偿方法的误差分析

4.5实验结果及分析

4.6小结

第五章结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢