[发明专利]一种基于多项式插值和指数函数分段拟合的电流互感器稳态误差计算方法

摘要

本发明公开了一种基于多项式插值和指数函数分段拟合的电流互感器稳态误差的精确计算方法，具体表现为进行短路电流越限情况下的电流互感器稳态误差分析计算。本发明用多项式插值和指数函数综合解析表达式拟合伏安特性曲线，可以计算出当流过电流互感器安装位置一次侧最大短路电流，特别是越限短路电流时的稳态误差值和电流互感器10%误差时的最大允许负载和10%误差曲线，不仅可以判断出电流互感器是否超出10%误差，还可以准确计算出误差值多少，用于判断对保护的影响等。经过与多组实测数据验证，能够较好拟合实测数据，计算结果准确，具有实际应用性。

主权项

1.一种基于多项式插值和指数函数分段拟合的电流互感器稳态误差计算方法，其特征在于：其方法步骤是：步骤一、现场测试：将电流互感器一次绕组开路，将二次绕组与二次负载断开，在二次绕组侧通入交流电压U₂，测试二次电流I₂，得到一组电压电流U₂‑I₂数据即伏安特性数据，并收集电流互感器参数：二次绕组阻抗Z₂、二次负载阻抗Z_l、一次短路电流与一次额定电流的比值m₁₀；步骤二、伏安特性曲线的拟合：根据伏安特性试验测量数据，用多项式插值和指数函数综合解析表达式分段拟合伏安特性曲线U₂＝f(I₂)；步骤三、励磁曲线的拟合：考虑励磁绕组的饱和性，励磁方程是非线性方程如式(1)，由伏安特性解析表达式拟合励磁曲线E＝f(I_e)；E＝U₂‑I_e×Z₂                         (1)式中：E为励磁电压，U₂为二次电压，I_e为励磁电流，Z₂为二次绕组阻抗；步骤四、误差值计算：根据式(2)(3)(4)求解出流过一次侧短路电流时电流互感器传变误差值和此时的励磁电流和励磁电压，并按照《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》规程要求220kV系统的给定暂态系数不宜低于2.0，计算中电流倍数考虑暂态系数为2.0进行计算，E＝(I₁'‑I_e)×(Z₂+Z_l)                      (2)I₁'＝m₁₀×I_2N                           (3)e＝I_jd/I₁'＝I_jd/(m₁₀×I_2N)                    (4)式中：I′₁为归算到二次侧的一次电流，Z_l为二次负载阻抗，m₁₀为一次短路电流与一次额定电流的比值，I_2N为二次额定电流，I_jd为当前求得的励磁电流，e为误差值；步骤五、拟合10％误差曲线：电流互感器满足10％误差时由式(5)(6)求解可得到二次最大允许负载，并由稳态误差计算方法拟合10％误差曲线；I_e＝I₁'/10＝m₁₀×I_2N/10                       (5)Z_en＝E/9I_e‑Z₂                           (6)式中：Z_en为二次最大允许负载；由电流互感器稳态误差计算方法得到的稳态误差值e可判断出当前电流互感器是否满足10％误差要求；同时也可通过比较电流互感器二次最大允许负载Z_en与现场运行时的二次负载Z_l值的大小，当Z_l﹥Z_en时认为不满足10％误差要求，当Z_l≤Z_en时认为满足10％误差要求。