[发明专利]一种电网特殊负荷条件下互感器计量特性的试验方法

权利要求书

1.一种电网特殊负荷条件下互感器计量特性的试验方法，其特征在于：第一步：功率源选择

功率放大器采用7548功率放大器，提供最高达141Vrms的输出电压，或30Arms的输出电流，为获得更高的电压或电流，采用多台串联或并联的方式运行；

第二步：低阻抗一次电流回路设计

由第一步的试验可知，尽可能的减小一次电流回路的面积并进行导线双绞处理，在2500Hz下该回路的阻抗仍然达到了33mΩ，难以实现输出600Arms，2500Hz一次电流的能力，因此第二步具体设计了鼠笼形一次电流回路，鼠笼式的同轴结构降低回路感抗；同时内部集成升流器，回路结构更加紧凑，有利于降低回路感抗；

增大了等效一次导体截面积，降低了一次回路的直流电阻；

利用鼠笼回路的尺寸参数，计算得其同轴结构的理论电感为0.35μH，其并非一个完整的同轴结构，保守估计其电感为1μH；

则鼠笼回路在2500Hz下的阻抗理论值为5.5mΩ，保守估计为16mΩ；

第三步：升流器设计

进一步降低回路阻抗；电流频率为2500Hz，若能够将一次电流回路阻抗降低至20mΩ，当升流器输出600A时，升流器二次单匝输出电压为12V，则升流器的一次绕组电压为96V，一次绕组电流为75A；即功率放大器的输出电压为96V，输出电流为75A，充分发挥了功率放大器的输出能力；

其截面积大小A＝0.01m²；

考虑硅钢片叠片系数η＝0.95，则其有效截面积为A＝0.095m²；

设铁心饱和磁密为Bm＝1.6T；

则饱和磁通为BmA＝0.0152T/m²

当f＝50Hz，该铁心上的单匝绕组最大感应电压为3.38V，当f＝2500Hz，并考虑铁心磁导率的下降，该铁心上的单匝绕组最大感应电压为80V；

第四步：谐波电源发生器测试

使用2台7548功率放大器作为电源，进行谐波电源发生器的试验；

鼠笼回路内一共有三层，最下方的一层放置升流器，中间一层放置的互感器作为一次回路负载，并监测一次试验电流；

试验中的问题是一次回路在高频下的阻抗，它会造成功率放大器无法输出过高的电压；试验中监测功率放大器的输出电压和输出电流，保证其工作在安全工作区，另外监测一次回路的输出电流；分别在50Hz下和2500Hz下进行该试验；

结论：该试验回路能够输出超过600A，频率为2500Hz的电流，满足设计要求；另外，通过升流器的匝数比，由功率放大器的输出电压推算鼠笼回路的单匝电压，进而计算出鼠笼回路的阻抗，包含作为负载的互感器，其阻抗忽略不计为6mΩ左右，其高于理论值5.5mΩ，比保守估计值16mΩ要小。

2.一种一次电流回路阻抗测试装置，其特征在于：信号发生器与功率放大器连接，功率放大器和升流器连接，升流器和一次电流回路连接，一次电流回路上设置有电阻R，一次电流回路还与数字多用表和锁相放大器连接。