[发明专利]一种提高剩余电流低量程测量精度的方法

说明书

本发明涉及一种提高剩余电流低量程测量精度的方法，包括通过剩余电流互感器取样配电线路剩余电流；对取样到的所述剩余电流进行数据处理得到与其同频同相的50mA的电流信号；将所述50mA的电流信号反馈到剩余电流互感器的输入端；在所述剩余电流互感器的输出线性区内测量所述剩余电流；将测量到所述剩余电流的数值减去50mA得到满足高精度要求的剩余电流测量结果。本发明技术方案减少剩余电流测量误差，使得低压配电网剩余电流监控数据准确有效，剩余电流的准确测量，可使配电网剩余电流的三级保护系统能有效配合动作、可靠运行。

技术领域：

本发明涉及配电网剩余电流的高精度测量领域，更具体涉及一种提高剩余电流低量程测量精度的方法。

背景技术：

目前国内剩余电流保护器的剩余电流测量误差普遍在±10％以上(测量范围30-1000mA)，剩余电流测量误差偏大使得剩余电流监控系统数据失真，使农村配电网剩余电流的三级保护系统不能有效配合动作，运行可靠性降低。

要提高剩余电流保护器剩余电流测量精度，关键是提高低量程的测量精度。

发明内容：

本发明的目的是提供一种提高剩余电流低量程测量精度的方法，减少剩余电流测量误差，使得低压配电网剩余电流监控数据准确有效。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种提高剩余电流低量程测量精度的方法，包括：

通过剩余电流互感器取样配电线路剩余电流；

对取样到的所述剩余电流进行数据处理得到与其同频同相的50mA的电流信号；

将所述50mA的电流信号反馈到剩余电流互感器的输入端；

在所述剩余电流互感器的输出线性区内测量所述剩余电流；

将测量到所述剩余电流的数值减去50mA得到满足高精度要求的剩余电流测量结果。

在负载电阻下，所述剩余电流互感器输出特性的变化曲线包括三段：起始段的非线性区、中段的线性区和末段的饱和区；所述线性区随着剩余电流的增加，剩余电流互感器的输出电压也随之增加。

通过数据处理电路对所述剩余电流进行数据处理；所述数据处理电路包括采样放大电路、正弦波方波转换电路、鉴相低通滤波电路、电平转换电路、函数发生器和电流放大电路；所述鉴相低通滤波电路、电平转换电路和函数发生器组成一个锁相环PLC电路；取样到的所述剩余电流依次经过采样放大电路和正弦波方波转换电路得到一个与配电线路剩余电流同步的方波信号，并作为所述锁相环PLC电路的一个输入。

所述鉴相低通滤波电路包括鉴相器和其输出端设有的RC低通滤波器；所述鉴相器包括PDL；所述PDL由异或门构成，要求输入波形的占空比是50％。

所述函数发生器的方波输出脚接一个上拉电阻到电压V+，使得其输出的方波电平在±12V之间；所述输出的方波经电平转换电路作为锁相环PDL电路的另一个输入；所述函数发生器的正弦波引脚输出正弦波信号，经过所述电流放大电路，输出50mA同相位交流电流。

所述函数发生器为ICL8038函数发生器；其引脚4、5和16分别连接电阻R13、R14和电容C2；为使所述ICL8038函数发生器输出的正弦波和方波占空比为50％，取R13＝R14；其输出的正弦波信号频率在50Hz，当环路锁定时引脚8处为9V，故取R13＝R14＝20K，C2＝0.2μF。

所述RC低通滤波器中的电阻为100千欧姆，电容为2.2微法。

所述PDL为CD4046PDL。

所述ICL8038函数发生器的正弦波失真度通过调整其引脚1和引脚12组成桥式电路，使失真度减小到0.1％。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果