电流互感器误差的软件补偿方法

《电流互感器误差的软件补偿方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南电力第31卷第2期HUNANELECTRICPOWER2011年4月dol：10．3969／j．Jssn．1008-0198．2011．02．013电流互感器误差的软件补偿方法戴小龙(湖南省电力公司娄底电业局，湖南娄底417000)摘要：影响电能计量装置准确性的原因很多，其中电流互感器误差又是主要因素之一。目前有很多减少或补偿电流互感器误差的方法。本文介绍的软件补偿方法，是根据电流互感器铁芯的磁化特性曲线，通过计算机控制产生一个电流去补偿铁芯激磁电流，从而达到减小电流互感器误差的目的。关键词：电流互感器；误差补偿；软件中图分类号：TM13文献

2、标识码：A文章编号：1008。0198(2011)02—0041—03电能计量装置大多由电能表、二次回路、电压互传器的误差，J。Ⅳ，称为绝对误差；一I。N／IN互感器和电流互感器组成，其计量误差也由各部分称为相对误差，用占表示。相对误差通常用比差，的误差组成，而电流互感器误差又是主要因素⋯。和角差表示，即因此，电流互感器的误差直接影响电能计量的准确=一0Ⅳl／，1N1=厂+j(2)性。为了提高电流互感器的测量准确度，目前常用厶』v，(激磁磁势)的大小取决于铁芯材料的导的补偿方法有通过设计和改造传感的内部结构，或磁率，铁芯损耗、二次负载阻抗的额定磁

3、密。为了者在外部加有源补偿电路，以提高电流互感器的精提高测量精度，就必须减小，。Ⅳ】，除了选用具有度。文中介绍一种软件补偿方法，通过互感器铁芯较高起始导磁率和较低损耗的材料作铁芯外，还可的磁化特性曲线，用软件模拟产生一个电流去补偿以采用各种方法进行补偿。铁芯激磁电流，达到补偿的目的。2常见的电流互感器补偿方法1电流互感器的误差为了减小电流互感器误差，常见的方法是通过增设辅助铁芯和附加绕组，以及由绕组和R，，c元件组成各类补偿线路，为了减小激磁电流二对电流互感器提供补偿。互感器补偿可分为磁势补偿和电动势补偿2大类。2．1磁势补偿在一次侧或二次侧外加

4、1个绕组Ⅳ3，给电流互感器一次侧或二次侧提供补偿磁势，进而补偿互感器误差。由于在一次绕组进行补偿不方便，一般图1电流传感器的补偿绕组加在二次侧，常用的方法有“匝数补常规的铁芯电流传感器在电流变换过程中，安偿”和“二次绕组并联阻抗”补偿。匝平衡是不理想的，它存在激磁磁势。其磁势方程2．2电动势补偿为：将外加的电压或电动势E直接串人二次绕组，1Ⅳ】+2N2=IoN1(1)回路，经补偿后互感器二次感应电动势变为E=式中，。Ⅳ1是激磁磁势。，。Ⅳ1的存在会引起电流一(E：为互感器未补偿前的二次感应电动收稿日期：2010—13-18·41·第31卷第2期湖

5、南电力2011年4月势)，从而对互感器激磁电流进行补偿。最常用的铁芯平均磁路长度；Io为激磁电流。电动势补偿方法有“磁分路补偿”和“磁分路短另外，当一次电流没有达到额定电流时，即铁路匝补偿”。芯还没饱和时，磁通密度B与一次电流，是正比的，即线性的。3软件补偿方法由(3)(4)式和以上分析可知，当铁芯还处3．1补偿原理于未饱和状态时，与J。的关系是和单位激磁磁势引起互感器误差的原因是由于激磁电流的存与磁通密度B的关系类似的。因此，J与，。具在，为了补偿f。，需提供一个加到传感器二次侧的有与图3所示的关系曲线。再由f与f。的关系曲线补偿电潮，并使=I

6、。，以此来补偿由于激磁和(1)式可推导出，：与J。的关系曲线。如图4所电流引起的误差。如图2，由于J。具有非线性的磁示。化特性，因此j应与J。具有相同的非线性。图2补偿原理等效图3．2，：与J0关系曲线图412与。的曲线关系图3所示的是单位激磁磁势与磁通密度的关系曲线，这种磁化特性曲线是由互感器铁芯所测得的3．3补偿方法实验曲线。不同材料的铁芯都有不同的特性曲线，首先，根据非等距分段插值补偿原理【4对f甚至相同材料的铁芯也不同。因此，对用于高精度与f。的关系曲线按曲线斜率△j。／△J：近似相等的原的电流传感器的补偿，其磁化特性曲线应该逐个测则，将

7、曲线进行分段，每一区段以其平均斜率的直量。线代替此段曲线。这样整个区间由若干个直线段构成的折线。如图5所示。图3单位激磁磁势与磁通密度关系曲线从文献[3]上查知：图5I：与。的拟合曲线关系Fo=EL(3)Fo=IoN1(4)其次，把拟合曲线的各段直线的起点和末点的式中为激磁磁势；Fy为单位激磁磁势；L为：值和这段直线斜率值都存放在计量芯片中。．42．第31卷第2期戴小龙：电流互感器误差的软件补偿方法2011年4月当芯片提取到一个任意二次电流：后，其具体的算达0．1级。法如图6所示的框图。表2补偿后误差注：=1．2，cos=O．99。5结论一一一一

8、一一目前，电力系统中使用的电流传感器大多数是0．5级和0．2级的，随着测量要求越来越高，其精度已经无法满足要求。通过的本文方法补偿，可将