[發(fā)明專利]一種電子式電流互感器大電流合成的暫態(tài)波形電路

有效

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• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104181417B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪本進;徐思恩;王曉琪;吳士普;邱進;余春雨;毛安瀾;馮宇;杜硯;李璿;王玲;陳曉明;陳江波;李輝;許晶;何妍;周翠娟;朱絲絲;金逸;袁宇波;卜強生
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學研究院;江蘇省電力公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種暫態(tài)波形合成電路，具體涉及一種電子式電流互感器大電流合成的暫態(tài)波形電路。

背景技術(shù)

電子式電流互感器的暫態(tài)試驗包括直接法和等安匝法。直接法通過一個大容量且具備選相合閘功能的電流源進行試驗，同時試驗過程需要滿足一次回路對時間常數(shù)的要求。然而目前尚不具備進行長時間的電流互感器大電流暫態(tài)試驗設(shè)施；如當額定電流為2kA，對稱短路電流為40kA時不能對其進行暫態(tài)試驗，經(jīng)本發(fā)明人長期大量觀察、研究發(fā)現(xiàn)目前尚無可以滿足特高壓電網(wǎng)電流互感器的暫態(tài)誤差試驗要求的現(xiàn)有技術(shù)。

電子式電流互感器暫態(tài)試驗過程中由于一次電流太大，在產(chǎn)品出廠檢查、試驗室檢驗和現(xiàn)場交接環(huán)境下的檢查難于直接產(chǎn)生穩(wěn)定的一次額定試驗電流。因此采用一次導體均繞等安匝的方法，用軟導線在試品線圈沿圓周方向均勻繞制數(shù)匝線圈，作為一次等安匝線圈，使單匝較小電流通過等安匝即能產(chǎn)生等效的一次大電流作為試驗電源。等安匝法適用于大電流互感器生的出廠試驗、大容量GIS配套電流互感器現(xiàn)場交接試驗和GTA的現(xiàn)場校驗，但是，在采用等安匝法進行電流互感器誤差試驗過程中，其測量誤差與直接法的測量誤差存在偏差。

分析直接法和等安匝法可知，其試驗偏差均是由于計量級和測量級的電流互感器引起的；計量級和測量級電流互感器的鐵芯磁密取值高于保護級電流互感器，且鐵芯截面積也更小。在電子式電流互感器實際運行時，一次母線置于電流互感器中心位置，一次電流產(chǎn)生的磁場在鐵芯內(nèi)部分布較均勻，誤差性能滿足設(shè)計要求。在采用等安匝法進行等效誤差試驗時，雖然多匝一次導線在繞組圓周上均等分布，其產(chǎn)生的磁場整體上分段均勻，但在每匝線圈平面附近的磁場最強，造成其對應的鐵芯局部的磁密增高，甚至出現(xiàn)局部磁飽和，鐵損增加，一次勵磁電流加大，最終造成電流互感器誤差也相應出現(xiàn)偏差。因此通過適當增加電流互感器鐵芯截面、減小磁密取值、增加屏蔽繞組、優(yōu)化一次導線布置等改進措施改善直接法與等安匝法的不等效問題。

電子式電流互感器合成試驗除了采用等安匝方法實現(xiàn)一次大電流輸出外，還要進行穩(wěn)態(tài)工頻電流和直流暫態(tài)電流的合成，以輸出符合標準要求的故障電流。因此，需要提供一種能夠?qū)﹄娮邮诫娏骰ジ衅鞯臅簯B(tài)電流峰值、衰減時間常數(shù)等重要參數(shù)進行精確調(diào)整，以輸出滿足電子式電流互感器合成試驗暫態(tài)要求的波形產(chǎn)生電路。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種電子式電流互感器大電流合成的暫態(tài)波形電路，所述電路包括控制器單元，所述電路包括直流充電電源以及與ECT試品連接的波形輸出單元；

所述控制器單元包括充電控制模塊、放電控制模塊、波形監(jiān)測模塊和暫態(tài)波形調(diào)節(jié)模塊；所述控制器單元向所述波形輸出單元中電子器件輸出調(diào)整工作狀態(tài)的信號以控制波形輸出單元向所述ECT試品輸出暫態(tài)電壓波形和暫態(tài)電流波形。

優(yōu)選的，所述波形輸出單元包括連接于所述直流充電電源的正極端的充電晶閘管、雙擲開關(guān)、放電晶閘管、可調(diào)電阻和可調(diào)電感；低感分流器與所述直流充電電源的負極端連接；

優(yōu)選的，續(xù)流二極管反向并聯(lián)在所述直流充電電源兩端；所述續(xù)流二極管的一端連接于所述放電晶閘管和可調(diào)電阻之間，另一端連接于所述直流充電電源的負極端和低感分流器之間；

優(yōu)選的，所述充電晶閘管、雙擲開關(guān)和放電晶閘管的數(shù)目均為2；一個所述充電晶閘管、雙擲開關(guān)和放電晶閘管的串聯(lián)支路連接于所述直流充電電源的正極端與所述可調(diào)電阻之間；另一個所述充電晶閘管、雙擲開關(guān)和放電晶閘管的串聯(lián)支路也連接于所述直流充電電源的正極端與所述可調(diào)電阻之間；

優(yōu)選的，所述雙擲開關(guān)分別通過儲能電容連接與所述直流充電電源的負極端和低感分流器之間；

當所述充電晶閘管通過所述雙擲開關(guān)與所述儲能電容連接時，所述直流充電電源、充電晶閘管和儲能電容組成充電電流回路，對所述儲能電容進行充電；

當所述放電晶閘管通過所述雙擲開關(guān)與所述儲能電容連接時，所述放電晶閘管、儲能電容和所述續(xù)流二極管組成放電電流回路，所述儲能電容放電；

優(yōu)選的，所述續(xù)流二極管在暫態(tài)電壓波形的電壓過零極性反轉(zhuǎn)時正向?qū)ǎ瑥亩沟迷陔妷哼^零點時諧振停止，放電電流呈指數(shù)衰減，滿足暫態(tài)電壓波形的輸出要求；

優(yōu)選的，所述充電控制模塊，用于控制所述雙擲開關(guān)合閘動作使得所述充電電流回路對儲能電容進行充電；

所述放電控制模塊，用于控制所述雙擲開關(guān)合閘動作使得所述儲能電容進行放電；

所述波形監(jiān)測模塊，采集波形輸出單元的低感分流器的電流，從而監(jiān)測所述暫態(tài)電壓波形和所述暫態(tài)電流波形；