[發明專利]電流互感器的電子補償裝置及方法

在審

• 申請號: 202111361178.5
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114121459A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 高帥;徐占河;趙林;張曉麗;牛誠東;易忠林;譚志強;張爍;楊曉坤;張尹;姚敏;魏學鵬;龔衛東;東猛;姜振宇
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司計量中心;國家電網有限公司
• 主分類號: H01F27/42
• 分類號: H01F27/42;H01F38/32;H01F27/34
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;崔博

本發明提供了一種電流互感器的電子補償裝置及方法，裝置包括：第一分流電阻、第二分流電阻以及差分放大器；第一分流電阻與電流互感器的一次繞組串聯，第二分流電阻與電流互感器的二次繞組串聯，第一分流電阻的一端與一次繞組相連接，第一分流器的另一端與所述差分放大器的一輸入端相連接，所述第二分流電阻的一端與二次繞組的一端相連接，所述第二分流器的另一端與所述差分放大器的另一輸入端相連接；差分放大器的輸出端連接到二次繞組的另一端。本發明通差分放大器補償二次繞組中電流，可顯著減低因負荷帶來的勵磁誤差，提高測量準確度。

技術領域

本發明涉及電力技術，具體的講是一種電流互感器的電子補償裝置及方法。

背景技術

電流互感器是電力系統、科學研究中最常用的電流測量裝置。一般有一二次繞組和鐵芯構成，在工作時，根據電磁感應原理，二次繞組會感應出與一次電流成比例的電流抵消一次電流產生的磁通，理論上的磁通量為0，但因為勵磁誤差的原因，電流互感器在工作時其鐵芯的工作磁通較低，一般不超過0.3T。電流互感器的誤差主要有兩部分，第一部分為負荷誤差，電流互感器二次輸出連接負載阻抗時，二次即呈現一定的輸出電壓，為了提供該部分感應電動勢，電流互感器需要提供足夠的勵磁電流，而該部分勵磁電流則不會被轉換至二次，因此帶來的誤差，為此該部分勵磁電流誤差是無法避免的，二次導線上的阻抗都會引起勵磁電流的產生。第二部分為二次繞組分布電容帶來的容性誤差，不過由于電流互感器在工作時，二次繞組的整體工作電壓較低，為此在工頻條件下，容性電流的誤差可以忽略。

現有技術中，為了解決由于勵磁電流帶來的負荷誤差，可以采用電子補償的原理，補償因勵磁電流帶來的誤差，提供電流互感器的測量準確度。

由于理論上電流互感器應工作在零磁通狀態下，為此常采用檢測電流互感器是否達到零磁通，采用電磁反饋電流補償至鐵芯，使鐵芯處于零磁通。為此在設計時需要繞制檢測繞組，同時增加補償繞組，由于檢測繞組輸出連接的放大器一般具有較高的靈敏度，為此檢測繞組同樣需要較為完備的電磁屏蔽結構。因為增加了檢測繞組、補償繞組和補償鐵芯，采用該方案的電流互感器的整體的尺寸會顯著增大，繞制工作量也極大增加。

發明內容

為了實現對電流互感器的電子補償，本發明提供了一種電流互感器的電子補償裝置，包括：第一分流電阻、第二分流電阻以及差分放大器；其中，

所述的第一分流電阻與電流互感器的一次繞組串聯，第二分流電阻與電流互感器的二次繞組串聯，并且，所述第一分流電阻的一端與一次繞組相連接，所述第一分流器的另一端與所述差分放大器的一輸入端相連接，所述第二分流電阻的一端與二次繞組的一端相連接，所述第二分流器的另一端與所述差分放大器的另一輸入端相連接；

所述差分放大器的輸出端連接到二次繞組的另一端。

本發明實施例中，所述第一分流器的另一端與所述差分放大器的同向輸入端相連接，所述第二分流器的另一端與所述差分放大器的反向輸入端相連接。

同時，本發明還提供一種電流互感器的電子補償方法，該方法利用上述的電流互感器的電子補償裝置進行補償。

本發明提出一種電流互感器的電子補償裝置及方法，在電流互感器的一次和二次繞組中串接適當的精密電阻，通過放大器檢測兩個電阻兩端電壓差，用于補償二次繞組中電流，可顯著減低因負荷帶來的勵磁誤差，提高測量準確度。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的電流互感器的電子補償裝置的原理圖；