用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路及方法
专利汇可以提供用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及电 力 自动化技术，旨在提供一种用于在线消除电磁式 电流 互感器剩磁的退磁 电路 及方法。该退磁电路包括一个由第三 电阻 与电感组成的 串联 结构，其中电感两端还并接了第三 开关 ；该串联结构与第二电阻及第一开关均并联接于电流互感器二次侧的两端；第三电阻的外端接地，电感的外端通过第二开关接至直流电源的一端，直流 电压 源的另一端接地；第二电阻及第一开关的非接地端之间设第一电阻。本发明在开关断开的很短时间内将电流互感器中的剩磁消除，帮助提高继电保护整定计算的准确度和继电保护动作的可靠性。可以在线退磁，无需将电流互感器退出运行。不需要复杂的 信号 检测电路和控制电路，且容易实现。退磁后 铁 芯剩磁的误差较小，且退磁速度快。，下面是用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路及方法专利的具体信息内容。
1.一种用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路，电流互感器的等效励磁电感(Lm)并联于二次侧，接地的绕线等效电阻(Rb)位于二次侧的一端；其特征在于，所述退磁电路包括一个由第三电阻(R3)与电感(L)组成的串联结构，其中电感(L)两端还并接了第三开关(K3)；该串联结构与第二电阻(R2)及第一开关(K1)均并联接于电流互感器二次侧的两端；第三电阻(R3)的外端接地，电感(L)的外端通过第二开关(K2)接至直流电源(Vdc)的一端，直流电压源(Vdc)的另一端接地；第二电阻(R2)及第一开关(K1)的非接地端之间设第一电阻(R1)。
2.基于权利要求1所述电路的在线消除电磁式电流互感器剩磁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在电流互感器正常运行的状态下，确认第一开关(K1)闭合，第二开关(K2)和第三开关(K3)打开，此时退磁电路不投入使用；
(2)确认电流互感器一次侧开路后，依次打开第一开关(K1)，闭合第二开关(K2)，将直流电压源(Vdc)投入退磁电路中，给电流互感器和电感(L)充电，将电流互感器从未知的剩磁值充电至饱和状态；
(3)依次闭合第三开关(K3)，打开第二开关(K2)，不计损耗此时电感(L)流过恒定电流，电流互感器的励磁电感(Lm)放电；当励磁电流降为0时，电流互感器的剩磁达到最大饱和剩磁；
(4)打开第三开关(K3)，此时流经电感(L)的电流流过电流互感器，给电流互感器的励磁电感(Lm)进行反方向充电；当电流互感器的励磁电流不再增大时，励磁电感(Lm)和电感(L)同时放电；放电结束后励磁电感的磁通为0，电流互感器的剩磁消除。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其步骤具体是：
(1)在电流互感器正常运行的状态下，确认第一开关(K1)闭合，第二开关(K2)和第三开关(K3)打开，此时退磁电路不投入使用；
(2)确认电流互感器一次侧开路后，依次打开第一开关(K1)，闭合第二开关(K2)，将直流电压源(Vdc)投入退磁电路中，给电流互感器和电感(L)充电，将电流互感器从未知的剩磁值充电至饱和状态；利用电流互感器的饱和点信息(isat，λsat)，将这一阶段的电感近似为L1，L1的求解如公式(1)所示：
考虑到从负的最大饱和剩磁充电到正的饱和磁通值时所用充电时间最长，负的最大饱和剩磁λrem_max为饱和磁通值的70％，此时电路充电的近似最大时间常数τ1如式(2)所示；该参数用于确保下一开关，即第二开关(K2)在充电完成后打开，充电持续三到五个最大时间常数后，近似认为充电完成；
此时电流互感器的磁通值为λsat。当充电完成后，流过励磁电感Lm的电流为饱和电流isat，通过该参数确定电阻R1的值；R1能限制充电回路中的电流，使互感器的励磁电感不至于过饱和。
(3)依次闭合第三开关(K3)，打开第二开关(K2)，不计损耗此时电感(L)流过恒定电流，电流互感器的励磁电感(Lm)放电；当励磁电流降为0时，电流互感器的剩磁达到最大饱和剩磁；利用电流互感器的饱和点信息(isat，λsat)和最大饱和剩磁值λrem_max将这一阶段的电感近似为L2，L2的求解如公式(3)所示：
此时电路放电的近似最大时间常数τ2如式(5)所示，该参数用于确保下一开关，即第三开关(K3)在励磁电感放电完成后打开；放电持续三到五个最大时间常数后，近似认为放电完成；
(4)打开第三开关(K3)，此时流经电感(L)的电流流过电流互感器，给电流互感器的励磁电感(Lm)进行反方向充电；当电流互感器的励磁电流不再增大时，励磁电流值为iLm_rev，此时的磁通值为λrev；iLm_rev和λrev由下列公式计算得到：
其中
2
D1＝(R1+R2+Rb)(R2+R3)-R2
iHC为磁化曲线中磁滞回线的矫顽力；
磁化电流不再增大后，励磁电感(Lm)和电感(L)同时放电；
当满足如下公式时，能确保放电结束后励磁电感的磁通为0，电流互感器的剩磁消除；
其中，Lhys_ori为磁化曲线中过原点的局部磁滞回环的对应的近似电感值；
通过上式，求得为使退磁后剩磁为0的退磁电路中所选的R2、R3、L的值；
上述各式中，各符号的含义：
Lm为电流互感器的励磁电感，单位H；
Rb为电流互感器二次侧的绕线等效电阻，单位Ω；
Vdc为退磁电路中的充电直流电压源的值，单位V；
R1用于限制充电回路的电流，使励磁电感不至于过饱和；
L、R2、R3为为确保退磁后剩磁值为0计算得到的退磁电路所选元件参数值，单位分别为H，Ω，Ω，Ω；
K1、K2、K3为退磁电路中开合的三个开关；
λsat为饱和磁通值，单位Wb；
isat为饱和电流值，单位A；
λrem_max为最大饱和剩磁值，单位Wb；
iLm_rev为反向充电过程中励磁电流的最大值，单位A；
λrev为在反向充电励磁电流最大时的磁通值，单位Wb；
iHC为磁化曲线中磁滞回线的矫顽力，单位A；
Lhys_ori为磁化曲线中过原点的局部磁滞回环的对应的近似电感值，单位H；
L1、L2分别为电流互感器第二阶段和第三阶段电流互感器的近似励磁电感，单位H；
A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3是求取退磁结束后的剩磁公式的中间变量。
用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路及方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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