[发明专利]一种罗氏线圈型电子式电流互感器谐波计量特性优化方法

说明书

本发明涉及一种罗氏线圈型电子式电流互感器谐波计量特性优化方法，首先分别获取罗氏线圈的线圈内阻、线圈自感和线圈杂散电容的决定因素，依据各决定因素分别计算罗氏线圈的线圈内阻、线圈自感和线圈杂散电容，然后定量分析罗氏线圈的内阻、自感、杂散电容等固有参数对电子式互感器谐波传变特性的影响，为工艺改进提供技术支持，根据相应的高次谐波条件下输出特性分别对内阻、线圈自感和线圈杂散电容进行工艺优化。通过工艺改进优化罗氏线圈的固有参数，能够提高频率变化时电子式电流互感器的计量准确性和可靠性，解决了现有技术中罗氏线圈固有参数在频率变化时对电流互感器计量准确度的影响问题，提高了电流互感器在智能变电站中的运行可靠性。

技术领域

本发明涉及一种罗氏线圈型电子式电流互感器谐波计量特性优化方法。

背景技术

罗氏线圈型电子式电流互感器以测量线性度好、动态范围大、不存在磁饱和等特点，适应智能变电站的数字化应用需求而得到广泛的应用。国内外学者针对罗氏线圈电流互感器传感原理及结构设计、分布参数影响及分组建模计算方法、积分方式、合并单元的设计与性能改善都进行了深入的研究，推动了其实用化进程。这些研究从测量原理和结构设计的角度表明罗氏线圈电流互感器具有良好的稳态和动态测量性能，但没有从实际电能计量应用的角度定量分析其传变特性存在的问题，对其应用于电力系统谐波和暂态测量的实际情况缺乏研究。

罗氏线圈主要由一个在非铁磁性骨架(截面通常为矩形，均匀)上均匀密绕的环形线圈组成，在高次谐波测量条件下，绕制线圈的内阻、自感、杂散电容等固有参数以及外积分电路的结构参数均对电子式电流互感器的输出准确度产生一定影响，从而影响了电力系统的计量准确性和可靠性。

因此，如何分析罗氏线圈的内阻、自感、杂散电容等固有参数对电子式互感器传变特性的影响以提高互感器谐波计量准确度是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种罗氏线圈型电子式电流互感器谐波计量特性优化方法，用以分析罗氏线圈的内阻、自感、杂散电容等固有参数对电子式互感器传变特性的影响。

为实现上述目的，本发明的方案包括以下技术方案：

方案一：本方案提供一种罗氏线圈型电子式电流互感器谐波计量特性优化方法，包括以下步骤：

(1)分别获取罗氏线圈的线圈内阻、线圈自感和线圈杂散电容的决定因素，并分别计算罗氏线圈的线圈内阻、线圈自感和线圈杂散电容；

(2)根据相应的高次谐波条件下输出特性分别对罗氏线圈的线圈内阻、线圈自感和线圈杂散电容进行工艺优化；其中，减小罗氏线圈内阻以提高罗氏线圈在高次谐波条件下的计量特性，罗氏线圈的线圈内阻的影响因素包括线圈骨架尺寸、绕线匝数、绕线电阻率和绕线直径；减小罗氏线圈的线圈自感以提高罗氏线圈在高次谐波条件下的计量特性，罗氏线圈的线圈自感的影响因素包括骨架尺寸、绕线匝数、形成线圈的多匝导线的自感以及线圈输出引出线的自感；减小罗氏线圈的线圈杂散电容以提高罗氏线圈在高次谐波条件下的计量特性，罗氏线圈的线圈杂散电容的影响因素包括绕线密度与绕制层数、线圈屏蔽接地方式、骨架尺寸及其绕线均匀性。