[发明专利]一种高精度开合式电流互感器及其数据采样方法

说明书

本发明公开了一种高精度开合式电流互感器及其数据采样方法，所述电流互感器包括与磁芯接触的误差在线监测模块，误差在线监测模块包括测量绕组、测量信号采样电阻、校准绕组、校准信号采样电阻和校准信号发生器，校准绕组的两端与校准信号采样电阻并联，测量绕组的两端与测量信号采样电阻并联，校准信号发生器通过校准信号采样电阻与校准绕组相连接，主控模块分别与测量信号采样电阻、校准信号采样电阻及校准信号发生器相连接。本发明实现了互感器带电运行时的偏差测量，有效解决了外部输入同步信号中断带来的采样不同步问题，实现了开合式电流互感器的角差修正，提高了互感器的同步采样精度。

技术领域

本发明涉及电流互感器技术领域，具体涉及一种高精度开合式电流互感器及其数据采样方法。

背景技术

在整个电力生产、输送、使用过程中，电力系统电气参数的测量为整个电力系统的可靠运行提供了必要的数据支撑，电压、电流、功率等电气参数无疑是整个整个电力系统的最重要的电气参数，直接影响着电力生产和人民的生产生活。在诸多电气参量测量过程中，同步采样尤为重要，采样的同步误差将会直接影响测量的结果，而采样同步信号的守时决定了整个采样系统在同步信号中断情况下的测量准确性。目前采样信号的同步与守时大多直接利用外部输入的同步信号，未能有效地解决同步信号短时中断对整个采样系统造成的影响。

作为电力系统最重要的电气参数之一的电流，通常采用电流互感器测量获得，电流互感器是电力系统电流测量的重要设备，在使用时，电流互感器的一次侧接一次设备，二次侧接测量仪表或继电保护等二次设备，电流互感器将一次设备大电流按比例转换成小电流供给测量仪表或保护装置等二次设备使用。

目前使用的电流互感器从安装方式上划分为穿心式和开合式两种，穿心式电流互感器的优点是测量精度高，缺点是安装过程中需要断开被测的一次电力线路，将被测一次线路穿过电流互感器，但是这项工作需要停电才能完成，费时费力，在给人民生产生活带来不便的同时，也会给电力企业带来经济损失，电力供电线路中还有一部分线路需要不间断的供电(比如医院)。解决以上问题最佳的方案是使用开合式电流互感器测量线路的电流，使用开合式电流互感器可以克服穿心电流互感器的缺点，但是由于开合式电流互感器的互感磁芯有两片可合拢的磁芯组成，两片磁芯使用中切面之间微小的气隙都会增加磁芯的磁阻，即减低了磁芯的磁导率，增大电流互感器的误差。此外，由于每次使用都需要对电流互感器进行开合，每次开合后磁芯切面之间的气隙不恒定，导致测量的误差也不稳定，直接影响开合式电流互感器的测量精度，同时也无法衡量测量结果的可信度。

目前，电流互感器的二次输出形式多为模拟量输出，存在以下几点弊端：1)二次输出信号容易受到外界电磁场的干扰，影响开合式电流互感器的测量准确度；2)二次输出回路线路过长时回路上的压降不可忽略，对开合式电流互感器测量准确度有较大的影响；同时由于二次线路分布电容的存在，对开合式电流互感器的角差有较大的影响；3)二次信号输出回路带载能力有限，随着接入二次设备的增加，信号会进一步失真，对测量准确度会造成较大的影响。

如何提高开合式电流互感器的测量精度，成为本行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出了一种高精度开合式电流互感器及其数据采样方法，其目的是：从硬件结构和软件分析方法上对现有的开合式电流互感器进行改进，多方面、多角度提高其数据采样精度。

本发明技术方案如下：