电磁式电流互感器谐波比值误差实验与分析.pdf

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1、第３８卷第４期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ４２０１７年４月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＡｐｒ．２０１７电磁式电流互感器谐波比值误差实验与分析１１２陈利翔，邵振国，张逸（１．福州大学电气工程与自动化学院福州３５０１０８；２．国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州３５００００）摘要：电磁式电流互感器谐波传变特性复杂多变，传变误差难以估计。设计了铁磁性材料磁滞回线的观测实验，分析了磁滞回线形状对电流互感器谐波传变误差的影响。针对谐波误差检测精度要求高的难点，研制了高精度的电流互感器谐波误差检测系统，并通过实验分

2、析了频率、负载、基波电流、谐波相角、直流分量对电流互感器谐波传变误差的影响。关键词：磁滞特性；谐波传变；谐波误差检测；谐波比值误差中图分类号：ＴＭ４５２ＴＨ１８３．３文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４７０．４０Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｒａｔｉｏｅｒｒｏｒ１１２ＣｈｅｎＬｉｘｉａｎｇ，ＳｈａｏＺｈｅｎｇｕｏ，ＺｈａｎｇＹｉ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆ

3、ｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｔａｔｅＧｒｉｄＦｕｊｉａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｉｓｃｏｍｐｌｅｘ，ａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｅｒｒｏｒｖａｒｉｅｓａｎｄｉｓｈａｒｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｈｙｓｔｅｒｅｓ

4、ｉｓｌｏｏｐｏｆｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｓｈａｐｅｏｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｅｒｒｏｒｏｆｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｈｉｇｈａｃｃｕｒａｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｅｒｒｏｒ，ａｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｅｒｒｏｒｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎ

5、ｃｅｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｌｏａｄ，ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｃｕｒｒｅｎｔ，ｈａｒｍｏｎｉｃｐｈａｓｅａｎｄＤＣｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｎｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｔｒａｎｓｆｅｒｅｒｒｏｒｏｆｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｈａｒｍｏｎｉｃｔｒａｎｓｆｅｒ；ｈａｒｍｏｎｉｃｅｒｒｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｈａｒｍｏｎｉｃｒａｔｉｏｅｒｒｏｒ文献［３］研究表明，谐波比值误差和相位误差随着１引言谐波相角的变化而改变；文献［４］进一步研究了ＣＴ铁心气隙长度和一次载流导体相对磁

6、环的位置对谐波比值误［５］准确的谐波电流测量是电能质量谐波污染评估、谐差和相位误差的影响。此外，二次负载阻抗大小、基波［６］［７］［８］波危害治理、谐波功率计量的重要前提。受铁磁材料磁大小、直流偏磁、低频电流及外加磁场也会影响谐滞特性的影响，电流互感器（ｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ＣＴ）的传波测量精度。［９１１］变特性与一次侧电流的频率和波形密切相关，导致谐波目前已有ＣＴ工频传变误差检测设备，但尚未有传变误差复杂多变，制约了谐波电流的准确测量。《ＧＢ／针对电磁式ＣＴ谐波传变误差的检测设备。电磁式ＣＴＴ２０８４０．２２０１４互感器第２部分：电

7、流互感器的补充技谐波传变特性实验的关键在于稳定的大电流谐波源与高［１］术要求》只规定了电磁式电流互感器的工频误差限值，精度的谐波传变误差检测手段。可采用等安匝原理实现［１２］［１３１５］并未对谐波误差限值做出要求。文献［２］认为所有传统大电流谐波源，并提高谐波检测精度，实现ＣＴ误互感器都不能满足电能质量品质测量级误差限值要求。差检测。本文首先设计了铁磁性材料磁滞回线的观测实因此，深入分析电磁式电流互感器的谐波传变特性对电验，分析了磁滞回线形状对电流互感器谐波传变误差的能质量谐波精确测量具有重要意义。影响，进而研制了以ＳＴＭ３２Ｆ４０７和ＡＤ７６０６为核

8、心的电收稿日期：２０１６０８ＲｅｃｅｉｖｅｄＤａｔｅ：２０１６０８基金项目