电流互感器的虚拟检测系统艾欣郝玉山杨以涵宋家骅摘要应用虚拟仪器.docVIP

电流互感器的虚拟检测系统 艾欣　郝玉山　杨以涵　宋家骅 　　摘要　应用虚拟仪器技术，研制出一套适用于电流互感器稳态准确度和暂态饱和特性的检 测系统。这套虚拟检测系统具有测量、显示和分析等功能，可以通过数字和图形方式自动给出 测量和分析的结果，适用于二次额定电流为5A及以下各种类型电流互感器的检测。 　　关键词　电流互感器　虚拟仪器　检测　稳态　暂态 Virtual Measuring Systems of Current Transformer Ai Xin Hao Yushan Yang Yihan (North China Electric Power University 100085 China) Song Jiahua (Northeast China Electric Power Engineering Institute 132012 China) Abstract　Applying virtual instruments technique,the CT measuring system was developed.This system includes steady-state accuracy measuring and transient saturation measuring.This system has functions of measuring, indicator and analyzing.The results can be showed by numeral and diagram.It can be used to measuring any kinds of CT that the secondary current is below 5A. Keywords　current transformer (CT) virtual instruments　measuring　steady state　transient 1? 引言 　　电力系统中的电流互感器根据应用可分为两类。一种叫测量用或仪用电流互感器，它最重要的性能指标是稳态测量的准确度；另一种叫保护用电流互感器，其主要的质量指标为暂态特性的优劣。在一些测控系统及仪器仪表等装置中使用的电流互感器(也叫电流传感器)，既要求有稳态准确度，同时也应暂态特性好、抗饱和能力强。不论做何种用途的电流互感器，它们的主要功能都应是能准确地传输、变换电流信号。电流互感器的准确度等级是根据其误差大小来确定的。稳态用和暂态用电流互感器的误差的定义是不同的，它们的准确级也有不同的分类。电流互感器的检测一般也分为稳态特性检测和暂态特性检测。目前对电流互感器的稳态特性的检测主要是测量它的幅值差(比差)和相位差(角差)。但对非计量用电流互感器至今没有专门的检测仪器，而且现有的传统校验仪在功能上还很不完善，校验过程既费时又费力，使用很不方便。现在对电流互感器暂态特性的检测，一般只能通过直接记录暂态电流波形，然后观察波形的形状是否有饱和来粗略地评价电流互感器暂态特性的好坏，而未能测定电流互感器的暂态误差，并据此定量地给出其暂态特性指标，而且在检测时使用的暂态电流中包含的直流分量的时间常数达不到实际要求。本文介绍的这种基于虚拟仪器技术的电流互感器检测系统，充分发挥了其灵活、自定义和具有分析功能等特点，为电流互感器准确度校验及暂态性能检测提供了一种新的手段和方法。 2? 稳态检测系统 　　按照国家标准，测量用电流互感器的稳态准确度是用复合误差定义的，即 　(1) 式中　Kn——额定电流比　　　Ip——一次电流平均根值　　　ip——一次电流瞬时值　　　is——二次电流瞬时值　　　T——一个周波的时间　　复合误差εc包括比差f和角差δ，它们的表达式分别为 　(2) 　(3) 式中? Im,I′p——电流互感器的励磁电流及一次电流(归算到二次侧)的有效值　　　θ——二次电流相量s与励磁电流相量　　　m的夹角［3］2.1? 检测系统的构成　　稳态检测系统的功能是测量电流互感器的误差，这个系统的结构如图1所示。首先是由升流器向标准电流互感器和被测电流互感器提供一次电流。此系统使用的是0～200A的自制升流器。两个电流互感器的二次侧分别接到较差采样电路。采样电路由电阻构成，通过它将二次电流转变成电压信号；然后再将这个电压信号送入虚拟校验仪(计算机)，通过计算机显示出全部校验结果。2.2? 虚拟校验仪　　在电流互感器的准确度校验中，虚拟校验仪是主要设备，它是采用测差法原理［4］，在较差电路中由数据采集卡采样一个误差电流和一个标准电流两个信号，然后全部通过软件进行数据处理(包括数字滤波等)并显示结果。　　虚拟校验仪的软面板上由控制器、显示器和