【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电流互感器，尤其涉及一种电流互感器的设计方法。
技术介绍
1、测量用电流互感器将电力系统一次的大电流转换成5a或1a的小电流，与电能表共同构成电能计量装置的电流测量回路，其性能好坏直接关系到电能计量的准确度，影响电能贸易结算的公平性。对于测量用电流互感器的精度等级是越高越好，而仪表保安系数则越小越好，在我国超高压的电力系统中，测量级的电流互感器有标准规定精度为0.2s，仪表保安系数为fs5。在同一电流互感器中提高精度等级就要降低磁通密度，但磁通密度的降低会使铁心的饱和倍数增大，仪表保安系数也会随之增大。
2、现有的能够同时满足高精度等级和仪表保安系数要求的电流互感器，设计方案复杂、成本高。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电流互感器的设计方法，以解决现有的能够同时满足高精度等级和仪表保安系数要求的电流互感器，设计方案复杂、成本高的问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种电流互感器的设计方法，所述电流互感器包括：二次绕组和骨架；所述二次绕组包括铁心；
3、所述设计方法包括：
4、获取所述二次绕组的感应电势、所述铁心的有效截面积、所述电流互感器的频率和所述二次绕组的第一匝数；
5、根据所述感应电势、所述有效截面积、所述频率和所述第一匝数计算所述电流互感器的磁通密度；
6、当所述磁通密度不在第一预设范围内时，通过调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述感应电势以控制所述磁通密度处于所述第一预设范围
7、当所述电流互感器的误差不在第二预设范围内时，通过调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范围内。
8、可选地，获取所述铁心的有效截面积包括：
9、根据所述铁心的第二预设尺寸计算所述铁心的第一截面积；其中，所述第二预设尺寸包括所述铁心的第二内径、第二外径以及第二高度；
10、根据所述第一截面积和填充系数确定所述有效截面积。
11、可选地，获取所述二次绕组的感应电势包括：
12、获取二次回路的总阻抗和所述电流互感器的额定二次电流；
13、根据所述总阻抗和所述额定二次电流确定所述二次绕组的感应电势。
14、可选地，所述电流互感器还包括：补偿绕组；所述补偿绕组和所述二次绕组之间无电磁感应；
15、获取二次回路的总阻抗包括：
16、获取所述二次绕组的第一电阻和所述补偿绕组的第二电阻；
17、根据所述第一电阻和所述第二电阻确定所述二次回路的总电阻；
18、获取二次负荷的有功分量、所述二次负荷的无功分量和所述二次回路的漏抗；
19、根据所述总电阻、所述有功分量、所述无功分量和所述漏抗计算所述二次回路总阻抗。
20、可选地，所述二次绕组包括二次绕组导线；
21、获取所述二次绕组的第一电阻包括：
22、根据所述额定二次电流和所述二次绕组的电流密度计算所述二次绕组导线的第二截面积；
23、根据所述第二截面积确定所述二次绕组导线的线径；
24、根据所述线径确定所述二次绕组导线的第三截面积；
25、根据所述铁心的第二预设尺寸计算出所述二次绕组的第一匝长；所述第二预设尺寸包括所述铁心的第二内径、第二外径以及第二高度；
26、根据所述第一匝长与所述二次绕组的第一匝数的乘积确定所述二次绕组的第一总匝长；
27、根据所述第三截面积和所述第一总匝长计算所述第一电阻。
28、可选地，所述补偿绕组包括补偿绕组导线；
29、获取所述补偿绕组的第二电阻包括：
30、根据所述骨架的第一预设尺寸计算所述补偿绕组的第二匝长；
31、根据所述第二匝长和所述补偿绕组的第二匝数计算补偿绕组的第二总匝长；
32、获取所述补偿绕组导线的第四截面积；
33、根据所述第四截面积和所述第二总匝长确定第二电阻。
34、可选地，当所述电流互感器的误差不在第二预设范围内时，通过调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范围内包括：
35、当所述电流互感器的误差不在所述第二预设范围内时，调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以调整所述电流互感器的误差；
36、当所述电流互感器的误差仍不在所述第二预设范围内，调整所述铁心的第二预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范围内。
37、可选地，当所述电流互感器的误差不在第二预设范围内时，通过调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范围内包括：
38、当所述电流互感器的比差和相位差至少有一个不在所述第二预设范围内时，调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范围内。
39、可选地，根据所述感应电势、所述有效截面积、所述频率和所述第一匝数计算所述电流互感器的磁通密度包括：
40、根据如下磁通密度公式计算所述磁通密度；
41、
42、其中，b表示所述电流互感器的磁通密度，e表示所述二次绕组的感应电势，f表示所述电流互感器的频率，n表示所述二次绕组的第一匝数，a表示所述铁心的有效截面积。
43、可选地，根据所述总电阻、所述有功分量、所述无功分量和所述漏抗计算所述二次回路总阻抗包括：
44、根据如下二次回路总阻抗公式计算所述二次回路总阻抗；
45、
46、其中，z2表示所述二次回路的总阻抗，rf表示所述二次负荷的有功分量，xf表示所述二次负荷的无功分量，r表示所述二次回路的总电阻，x表示所述二次回路的漏抗。
47、本专利技术实施例，首先获取二次绕组的感应电势、铁心的有效截面积、电流互感器的频率和二次绕组的第一匝数，根据感应电势、有效截面积、频率和第一匝数计算电流互感器的磁通密度，根据磁通密度的大小，选择骨架合适的第一预设尺寸，使设计出的电流互感器在保证测量精度的同时能够满足保安系数要求，采用上述技术方案，仅需调整骨架的尺寸就可满足设计需求，方案简单且成本低。
48、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电流互感器的设计方法，其特征在于，所述电流互感器包括：二次绕组和骨架；所述二次绕组包括铁心；
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，获取所述铁心的有效截面积包括：
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，获取所述二次绕组的感应电势包括：
4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述电流互感器还包括：补偿绕组；所述补偿绕组和所述二次绕组之间无电磁感应；
5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述二次绕组包括二次绕组导线；
6.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述补偿绕组包括补偿绕组导线；
7.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，当所述电流互感器的误差不在第二预设范围内时，通过调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范围内包括：
8.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，当所述电流互感器的误差不在第二预设范围内时，通过调整所述骨架的第一预设尺寸改变所述电流互感器的励磁电流以控制所述误差处于所述第二预设范
9.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，根据所述感应电势、所述有效截面积、所述频率和所述第一匝数计算所述电流互感器的磁通密度包括：
10.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，根据所述总电阻、所述有功分量、所述无功分量和所述漏抗计算所述二次回路总阻抗包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电流互感器的设计方法，其特征在于，所述电流互感器包括：二次绕组和骨架；所述二次绕组包括铁心；
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，获取所述铁心的有效截面积包括：
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，获取所述二次绕组的感应电势包括：
4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述电流互感器还包括：补偿绕组；所述补偿绕组和所述二次绕组之间无电磁感应；
5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述二次绕组包括二次绕组导线；
6.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述补偿绕组包括补偿绕组导线；
7.根据权利要求1所述的设计方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴薇，王莹，马洪义，郭颂，翟琛，
申请(专利权)人：西安西电高压开关有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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