[发明专利]一种抗直流电流互感器

说明书

本发明公开了一种抗直流电流互感器，所述互感器包括：抗饱和铁芯，所述抗饱和铁芯开有气隙；一次绕组，所述一次绕组用于连接被测量电路；二次绕组，所述二次绕组用于连接测量仪器；所述抗饱和铁芯上依次绕制所述二次绕组、所述补偿绕组和所述一次绕组；通过所述补偿绕组对所述互感器的相位误差进行补偿；通过调整所述二次绕组的匝数对所述互感器的比值误差进行补偿。本发明所提供的技术方案，通过设置补偿绕组来补偿相位误差，使得互感器可以在一次直流含量为数百安级别及二次电流为5A和1A的标准电流下，能保证对电能的准确计量。

技术领域

本发明涉及互感器测量领域，更具体地，涉及一种抗直流电流互感器。

背景技术

电力系统内通常使用电力电流互感器将一次的大电流转换成5A或1A的标准小电流，与电能表共同构成电能计量装置的电流测量回路，因此，电流互感器性能好坏直接关系到电能计量的准确度，影响电能贸易结算的公平公正。在系统正常稳态运行时，电流互感器的一次电流一般为工频正弦波，若电流互感器的变比和额定二次负荷选择恰当，其运行误差能够达到期望的目标。然而在一些特殊情况下，电流互感器的一次电流中可能会含有直流或谐波分量，甚至是经二极管整流后的正弦半波。这些非工频成分,尤其是直流分量会对电流互感器的磁化性能造成较大影响，直流偏磁磁通和交流磁通相叠加，直流部分作用相当于励磁，使铁芯迅速进入饱和状态，而误差急剧增大超出标定的误差限值。

例如以一台电网中常用的普通计量用低压电流互感器为例，其额定一次电流为500A，准确度等级0.2S级。经测试表明该电流互感器在正弦半波下，直流含量接近30％时的比值差和相位差均随着一次半波电流有效值的增加迅速增大，在额定电流时的比值差超过-80％，相位差超过70°，导致电流互感器不能正常使用。

现有技术中为了克服上述问题，使电流互感器在含有较大直流分量的情况下仍能够正常工作，以提高电流互感器磁芯的抗饱和能力，因此通常对磁芯的材料进行改进。一种是通过在铁基非晶铁芯上设置有一贯穿整个磁芯截面的气隙，利用开有气隙的铁芯满足互感器在施加直流分量条件下的精度要求，但是该种抗直流电流互感器只能适用于二次毫安级小电流互感器，对于半波直流大且二次为5A或1A标准电流时不能满足误差要求。

因此，需要一种技术，以解决直流含量高或半波直流大时，对电能表进行准确测量的问题。

发明内容

本发明提供了一种抗直流电流互感器，以解决当直流含量高或半波直流大时，电能表能进行准确测量的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种抗直流电流互感器，所述互感器包括：

抗饱和铁芯，所述抗饱和铁芯开有气隙；

一次绕组，所述一次绕组用于连接被测量电路；

二次绕组，所述二次绕组用于连接测量仪器；

所述抗饱和铁芯上依次绕制所述二次绕组、所述补偿绕组和所述一次绕组；

通过所述补偿绕组对所述互感器的相位误差进行补偿；

通过调整所述二次绕组的匝数对所述互感器的比值误差进行补偿。

优选地，所述气隙开设为贯穿磁芯截面。

优选地，所述气隙开设为两个，所述两个气隙贯穿两个铁芯截面。

优选地，当一次电流不小于200A时，所述一次绕组采用穿心的方式绕制。

优选地，所述通过所述补偿绕组对所述互感器的相位误差进行补偿；所述通过调整所述二次绕组的匝数对所述互感器的比值误差进行补偿，包括：