[发明专利]高精度磁调制式直流电流测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流供电漏电保护及故障检测技术领域，更具体地说，特别涉及一种高精度磁调制式直流电流测量方法。

背景技术

在超高压、大电网、大容量、自动化、智能化的格局下，大规模的电力系统是当今各个国家的发展方向。保证电力系统安全可靠运行，杜绝大型事故发生率是一个需要重点关注的问题。

直流供电系统为电力系统的运行设备、控制保护设备和信号监测设备提供基础电源。直流系统经过长时间运行后，由于潮湿、雨水等天气原因和各种人为原因造成其绝缘下降，成为电力系统安全运行的隐患。一旦事故发生，由直流系统绝缘故障造成二次保护设备拒动作或者误动作将会给国家和人民造成巨大经济损失。

直流系统运行期间需要利用“直流系统绝缘监测装置”对其进行长期监测，一旦系统母线对地绝缘情况下降时，必须快速查找故障支路，防止故障蔓延影响整个电力系统的安全运行。

对故障支路漏电流采集是进行直流系统对地绝缘电阻检测的关键。直流电流互感器可以实现漏电流的采集。因此，直流电流互感器的性能指标直接关系到检测的准确性，研究高精密直流电流互感器能够实现故障的准确定位，对电力系统的安全运行起着重要的作用。

目前可用于直流漏电流测量的互感器主要基于霍尔原理制成，霍尔电流传感器价格低，测量信号范围宽，但是当信号较小时，则表现出灵敏度不够、稳定度较差，抗干扰能力差等问题。

故障原因分析：小电流故障检测与定位要求互感器具有很高的精确度，但是现存方法在测量过程中，电感L与被测直流电流I呈非线性关系，测量结果具有非线性误差，导致无法精确测量小电流故障。

请参考图1，图1为μ与H的关系曲线。在图1中分别描述了磁感应强度B、磁导率μ与磁场强度H之间的关系曲线。从图中可以看出，磁导率与磁场强度之间存在一种非线性关系，即与被测电流存在非线性关系。磁导率μ与磁场强度H呈非线性关系，导致电感L与被测直流电流I呈非线性关系，因此直流电流的测量结果具有非线性误差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高精度磁调制式直流电流测量方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高精度磁调制式直流电流测量方法，

首先确定测量线圈，并对所述测量线圈的磁通量、线圈的横截面积、磁感应强度或磁通密度以及环形骨架磁性材料的磁导率进行测量，并取得测量数据：

设定：为1匝线圈的磁通量，为N匝线圈的总磁通量，S为线圈的横截面积，B为磁感应强度或磁通密度，μ为环形骨架磁性材料的磁导率，采用如下公式：

μ=C1|Ni|+kI+L0k0(i≠0)μ0(i=0)]]>