[發明專利]一種羅氏線圈型電子式電流互感器諧波計量特性優化方法

在審

• 申請號: 201711105806.7
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN109782062A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 田志國;池立江;廖志軍;袁亮;朱明東;魏少鵬;張旭樂;楊向陽;步夢瓊
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;國家電網公司;國網江西省電力公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R35/02;G01R15/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及一種羅氏線圈型電子式電流互感器諧波計量特性優化方法，首先分別獲取羅氏線圈的線圈內阻、線圈自感和線圈雜散電容的決定因素，依據各決定因素分別計算羅氏線圈的線圈內阻、線圈自感和線圈雜散電容，然后定量分析羅氏線圈的內阻、自感、雜散電容等固有參數對電子式互感器諧波傳變特性的影響，為工藝改進提供技術支持，根據相應的高次諧波條件下輸出特性分別對內阻、線圈自感和線圈雜散電容進行工藝優化。通過工藝改進優化羅氏線圈的固有參數，能夠提高頻率變化時電子式電流互感器的計量準確性和可靠性，解決了現有技術中羅氏線圈固有參數在頻率變化時對電流互感器計量準確度的影響問題，提高了電流互感器在智能變電站中的運行可靠性。

技術領域

本發明涉及一種羅氏線圈型電子式電流互感器諧波計量特性優化方法。

背景技術

羅氏線圈型電子式電流互感器以測量線性度好、動態范圍大、不存在磁飽和等特點，適應智能變電站的數字化應用需求而得到廣泛的應用。國內外學者針對羅氏線圈電流互感器傳感原理及結構設計、分布參數影響及分組建模計算方法、積分方式、合并單元的設計與性能改善都進行了深入的研究，推動了其實用化進程。這些研究從測量原理和結構設計的角度表明羅氏線圈電流互感器具有良好的穩態和動態測量性能，但沒有從實際電能計量應用的角度定量分析其傳變特性存在的問題，對其應用于電力系統諧波和暫態測量的實際情況缺乏研究。

羅氏線圈主要由一個在非鐵磁性骨架(截面通常為矩形，均勻)上均勻密繞的環形線圈組成，在高次諧波測量條件下，繞制線圈的內阻、自感、雜散電容等固有參數以及外積分電路的結構參數均對電子式電流互感器的輸出準確度產生一定影響，從而影響了電力系統的計量準確性和可靠性。

因此，如何分析羅氏線圈的內阻、自感、雜散電容等固有參數對電子式互感器傳變特性的影響以提高互感器諧波計量準確度是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種羅氏線圈型電子式電流互感器諧波計量特性優化方法，用以分析羅氏線圈的內阻、自感、雜散電容等固有參數對電子式互感器傳變特性的影響。

為實現上述目的，本發明的方案包括以下技術方案：

方案一：本方案提供一種羅氏線圈型電子式電流互感器諧波計量特性優化方法，包括以下步驟：

(1)分別獲取羅氏線圈的線圈內阻、線圈自感和線圈雜散電容的決定因素，并分別計算羅氏線圈的線圈內阻、線圈自感和線圈雜散電容；

(2)根據相應的高次諧波條件下輸出特性分別對羅氏線圈的線圈內阻、線圈自感和線圈雜散電容進行工藝優化；其中，減小羅氏線圈內阻以提高羅氏線圈在高次諧波條件下的計量特性，羅氏線圈的線圈內阻的影響因素包括線圈骨架尺寸、繞線匝數、繞線電阻率和繞線直徑；減小羅氏線圈的線圈自感以提高羅氏線圈在高次諧波條件下的計量特性，羅氏線圈的線圈自感的影響因素包括骨架尺寸、繞線匝數、形成線圈的多匝導線的自感以及線圈輸出引出線的自感；減小羅氏線圈的線圈雜散電容以提高羅氏線圈在高次諧波條件下的計量特性，羅氏線圈的線圈雜散電容的影響因素包括繞線密度與繞制層數、線圈屏蔽接地方式、骨架尺寸及其繞線均勻性。