基于新型直流法剩磁测量仪的研究

摘要

电磁式电流互感器,在电力系统运行中广泛于保护和计量。由于铁磁材料的磁滞特性，电磁式电流互感器在短路故障后形成大量的的剩磁，剩磁在正常运行时不容易消除，将严重影响互感器的暂态特性和稳态特性。剩磁系数作为互感器一项重要参数，在互感器设计、生产、出厂检验中必不可少，但是国内尚未开发出可以准确测取剩磁系数的测量仪器，因此本文提出一种测取剩磁系数的新型直流法，并且研制了剩磁测量仪。
　　本文分析了传统直流法与交流法在测取剩磁系数过程中的不足，即测试前都需要消磁，当消磁不充分时，测取的剩磁系数偏小。在传统直流法的基础上，提出一种新型直流法，分别测取正向充电、放电、反向充电过程中的电流与电压，并计算得出磁通变化量，对这三个磁通变化量进行相关运算，结果为准确的初始磁通与剩磁系数。基于新型直流法，本文研制了剩磁测量仪并基于Labview软件平台开发了剩磁测量软件。
　　将剩磁测量仪与omicron公司的CT分析仪测取剩磁系数进行对比分析，针对误差来源，从零点漂移、传感器误差、数据采集点、励磁电流四个方面进行修正。修正后，与采用示波器测取结果进行对比验证，分别从剩磁系数，饱和磁密两方面验证了剩磁测量满足测试的精度要求。
　　将剩磁测量仪从数据采集系统与测量软件两部分进行不确定度分析，得到初始磁通、剩磁、饱和磁通、剩磁系数的不确定度,进一步表明剩磁测量仪的稳定性与准确性。

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1 绪论

1.1课题研究背景

1.2国外研究现状

1.3国内研究现状

1.4本文主要内容

2 剩磁测量仪总体方案

2.1交流法测剩磁介绍

2.2传统直流法测剩磁介绍

2.3传统测量法存在的误差

2.4 新型直流法

2.5测量仪主要指标

3 测量仪器硬件系统

3.1测试系统

3.2控制系统

4 测量仪软件研制

4.1软件工作流程

4.2软件数据交换

4.3软件积分算法

4.4运算结果处理

5 剩磁测量仪对比验证试验

5.1CT分析仪与剩磁测量仪对比试验

5.2误差校正

5.3验证试验

6 剩磁测量仪不确定度分析

6.1 数据采集系统

6.2 剩磁测量软件

6.3 测量不确定度的合成

6.4 不确定度总结

7 总结

致谢

参考文献

附录1（攻读学位期间发表论文目录）

附录2 互感器样品参数