[發明專利]一種差分式零序電流互感器主參數設計方法

有效

• 申請號: 202110276879.2
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113033048B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 劉斌;吳維寧;候凱;武迪;吳克辰
• 申請（專利權）人: 浙江天際互感器有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 盛影影

本發明屬于零序電流互感器技術領域，具體涉及一種差分式零序電流互感器主參數設計方法，包括依次進行的匝比設計步驟和鐵心設計步驟；所述匝比設計步驟包括以下步驟：S1、根據差分式零序電流互感器的變比需求和差分式零序電流互感器的變比模型進行計算，獲得各繞組匝比關系和各匝數關系；S2、根據誤差關系選定各繞組匝數；S3、對選定的匝比進行需求驗算，直至選定的匝比滿足需求；本發明通過模型推導與需求分析相結合的方式，縮短了計算的時間，簡化了設計步驟，實現了各種需求條件下差分式零序電流互感器的匝比設計，提升了了差分式零序電流互感器的帶載能力和精度。

技術領域

本發明屬于零序電流互感器技術領域，具體涉及一種差分式零序電流互感器主參數設計方法。

背景技術

電力系統是由發電廠、送變電線路、輸電線路、供配電所和用電等構建成一個與人們生活密切相關的系統。相對于高壓輸電網絡，中低壓配電網發生故障的概率要高很多。隨著中性點接地測量和零序保護測量的需求增加，零序電流測量的應用需求日益增加。常規零序電流互感器使用時存在測量精度低、相間跨距大、適用場景少等問題，難以適應于礦山等分相運行的場景。差分式零序電流互感器架構方案可以解決上述問題，零序電流互感器的合成零序互感器上安裝有四路耦合繞組，其中三組與取電互感器二次側相連，剩余一組作為第四繞組。通過三相取電互感器將電纜三相電流引入合成零序電流互感器，利用磁通疊加原理得到三相磁通之和，采用第四繞組感應三相磁通之和并輸出零序電流給零序檢測裝置。

但是，差分式零序電流互感器的研究還處于探討階段，對差分式零序電流互感器的設計與優化尚無有理論和實踐指導，限制了差分式零序電流互感器的運用與推展。

發明內容

本發明提供一種差分式零序電流互感器主參數設計方法，旨在解決上述背景技術中所提到的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種差分式零序電流互感器主參數設計方法，包括依次進行的匝比設計步驟和鐵心設計步驟；

所述匝比設計步驟包括以下步驟：

S1、根據差分式零序電流互感器的變比需求和差分式零序電流互感器的變比模型進行計算，獲得各繞組匝比關系和各匝數關系；

S2、根據誤差關系選定各繞組匝數；

S3、對選定的匝比進行需求驗算，直至選定的匝比滿足需求；

所述鐵心設計步驟包括以下步驟：

S4、根據設計匝比，通過有限元軟件仿真分析樣式和氣隙對差分式零序電流互感器的影響；

S5、結合抗飽和能力和精度需求選擇合適的鐵心樣式，獲得合適的鐵心參數。

優選的，S1中獲得各繞組匝比關系和各匝數關系為：獲得差分式零序電流互感器副邊匝數、合成差分式零序電流互感器三相進線繞組匝數和第四繞組匝數匝比關系。

優選的，S2中根據誤差關系選定各繞組匝數的方式為：根據熱穩定需求、誤差補償需求和帶載能力需求進行計算，獲得各繞組匝數取值范圍。

優選的，S3包括：根據差分式零序電流互感器的T型等效電路推導出匝比與誤差關系，根據誤差關系選定各繞組匝數，對選定的匝比進行需求驗算，直至選定的匝比滿足需求。

優選的，所述各繞組匝數取值范圍的確定步驟包括：

S21、根據熱穩定需求計算出差分式零序電流互感器副邊匝數、合成零序電流互感器三相進線繞組匝數取值范圍；

S22、根據誤差補償需求計算出第四繞組匝數取值范圍；

S23、根據帶載能力需求進一步縮小差分式零序電流互感器的副邊匝數和合成差分式零序電流互感器三相進線繞組匝數的取值范圍，并推導出帶載能力與差分式零序電流互感器的副邊匝數、合成差分式零序電流互感器三相進線繞組的匝數關系。