专利名称：电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法
技术领域：
本发明属于互感器制作技术范围，特别涉及一种电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法。
背景技术：
电磁式电流互感器主要用于电力系统中的电能计量及继电保护，其准确度对电力经济及运行可靠性具有重要意义。互感器制造厂家作了很多工作，以保证其准确度。但尚没有有效的方法解决剩磁对电流互感器工作特性的影响。王晓琪，郭克勤，姚敏，时晓在文献“剩磁对电流互感器准确级的影响.变压器1996年06期，5~9”中报导，电力系统发生短路故障时，电流互感器中将产生较大剩磁，对于0.2级的电流互感器来说可能使幅值误差达到0.4％以上，严重超过额定误差范围。提出用矫顽力小的非晶材料和坡莫合金来制作0.2级以上的电流互感器，但造价将成倍增加。在文献“Bruce R.G.，Wright A.Remanent flux incurrent-transformer cores.Proceedings of the Institution of ElectricalEngineers，v 113，n 5，1966，915-920”中报导电力系统中的短路故障或电流互感器中的激磁电流过大都可在电流互感器中产生较大的剩磁。较大的剩磁对电量的测量和继电保护设备的正常工作受到较大的不良影响。和文献“Conner E.E.，Greb R.G.，Wentz E.C.Control of residual flux in current transformers.IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems，v PAS-92，n 4，1973，1226-1233”中提出了利用在铁心上增加一小气隙的方法来抑制电流互感器中的剩磁。但是这种方法将降低互感器的容量和增加正常工作时的误差。
铁磁材料的物理性质决定了当激磁电流减小至零时，铁磁材料中将产生剩磁。当其它条件不变时，激磁电流越大，剩磁也越大。电力系统正常运行时电流互感器原边通过的电流不大，因此铁心的激磁电流也较小。但发生短路时，原边电流将激增，最大可以达到额定运行电流的几十倍，而且短路电流中可能存在比较大的直流分量。此时激磁电流将增大。切除短路故障时原边电流过零停止。此时，铁心中将产生较大的剩磁。由于电流互感器正常工作时激磁电流很小，对短路时产生的剩磁基本没有祛磁作用，因而剩磁的存在时间可以超过几个月。
剩磁的存在将影响电流互感器工作时的工作特性，将妨碍准确测量。较大的剩磁甚至会影响继电保护装置的正常工作，甚至引起误动作。
为抑制剩磁，有一种方法是使用矫顽力小的铁磁材料，如坡莫合金或非晶材料，但这些材料的价格较高，将成倍地增加互感器的制造成本。另外，有人提出在铁心上开一很小的气隙，但这种方法将增加漏磁和降低测量准确度，制造也不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法。其特征在于该方法是将祛磁装置2接在电磁式电流互感器1的副边并和负荷3串联；所述祛磁装置2由电力电子开关器件4、电压发生电路5及电流传感器7组成，交流或直流电源6和电压发生电路5相接。该装置的1、2接线端串接在电流互感器1副边的电路中，电流传感器7用于检测互感器1的工作状况，包括副边电流i2的方向和大小，并据此判断一次电流i1是否曾过大，以及互感器1是否需要进行祛磁。
所述电力电子开关器件为双向导通可控硅。
所述电压发生电路可由增益可数控调节的放大器和单片机电路实现，或者采用PWM技术的有源逆变电路或交直交变频电路。
本发明的有益效果(1)可定时(如每年一次)或运行人员根据电路电流情况操动；(2)短路电流通过后，自动启动。(3)可在线使用且可完全祛除剩磁。
图1为电磁式电流互感器在线自动式铁心祛剩磁装置结构示意图。
图2为祛磁装置的构成原理图。
具体实施例方式
本发明提供一种电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法。该方法是将祛磁装置2接在电磁式电流互感器1的副边并和负荷3串联(如图1所示)。其祛磁装置2由电力电子开关器件双向可控硅4、电压发生电路5及电流传感器7组成，交流或直流电源6和电压发生电路5相接(如图2所示)。该装置的1、2接线端串接在电流互感器1副边的电路中，电流传感器7用于检测互感器1的工作状况，包括副边电流i2的方向和大小，并据此判断互感器原边电流i1是否曾过大，以及互感器1是否需要进行祛磁。
上述电压发生电路5可由增益可数控调节的放大器和单片机电路实现，或者采用PWM技术的有源逆变电路或交直交变频电路。
在电网正常运行时，通过单片机控制双向可控硅的控制极C使电力电子器件双向可控硅4处于导通状态，祛磁装置两端的电压u3≈0。即祛磁电路的存在不影晌互感器正常的工作和测量的准确度。在需要给铁心祛剩磁时，通过单片机控制双向可控硅4关断，同时使得电压发生电路5开始工作，对外产生正比于i2的较高的交流电压u3，从而使铁心激磁电流加大并略超过原边通过短路电流时铁心中的激磁电流，然后再通过控制不断减小u3的幅值，直至降到0V时停止工作，然后使双向可控硅4导通。在此过程中，铁心激磁电流逐步减小，从而实现铁心的剩磁被祛除。祛剩磁作用可由以下几种方式启动(1)定时，如每年一次；(2)运行人员根据电路电流情况操动；(3)短路电流通过后，自动启动。
权利要求
1.一种电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法，其特征在于该方法是将祛磁装置(2)接在电磁式电流互感器(1)的副边并和负荷(3)串联；所述祛磁装置(2)由电力电子开关器件(4)、电压发生电路(5)及电流传感器(7)组成，交流或直流电源(6)和电压发生电路(5)相接；该装置的1、2接线端串接在电流互感器(1)副边的电路中，电流传感器(7)用于检测互感器(1)的工作状况，包括副边电流i2的方向和大小，并据此判断一次电流i1是否曾过大，以及互感器(1)是否需要进行祛磁。
2.根据权利要求1所述电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法，其特征在于所述电力电子开关器件为双向导通可控硅。
3.根据权利要求1所述电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法，其特征在于所述电压发生电路可由增益可数控调节的放大器和单片机电路实现，或者采用PWM技术的有源逆变电路或交直交变频电路。
全文摘要
本发明公开了属于互感器制作技术范围的一种电磁式电流互感器铁心在线祛磁方法。该方法是将祛磁装置接在电磁式电流互感器的副边并和负荷串联；其祛磁装置是由电力电子开关器件双向可控硅及其控制电路和电流传感器组成。本发明可定时(如每年一次)或运行人员根据电路电流情况操动；短路电流通过后，自动启动。可在线使用且可完全祛除剩磁。
文档编号H01F13/00GK1581375SQ200410038299
公开日2005年2月16日 申请日期2004年5月21日 优先权日2004年5月21日
发明者钱家骊, 黄瑜珑, 关永刚 申请人:清华大学