我的研究方向是电流互感器(CT)的电流补偿。 & z, K6 v1 }5 C+ A7 V; V j# w! I现在对电流互感器的残留剩磁很感兴趣。 , W3 N/ t5 E# ^. j( S) D m5 F' r- [) f有剩磁的CT，如果一直不被使用，则剩磁会一直保留，这一点还能理解。 1 }4 Y' Z4 I: H# _5 n但是，有剩磁的CT，一旦被继续使用，经过一段时间后，剩磁没有消失，还继续保持原来的大小，这一点就不能理解了，用我的公式来推导看，这种情况下，剩磁会很快消失阿？0 t; C+ ]8 j" w5 L
请牛人给指点一下。。。 1 d" M/ q$ ~7 G& ^8 G7 c* s1 ~8 O+ x+ w. x: S: z" g& P( g
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2008年8月5日编辑如下： $ y6 G3 W$ K/ G+ K/ |% j' Q3 w9 B8 t6 s2 U ]) n( Q; L0 z
先说一下别的事情。% ?; Y9 y! F0 v9 O2 M; U
自从我发了这个帖子，有些人批评我不够诚意。经过自我检讨，我也觉得我过于敏感了。 # W6 r; _: ^/ s' u* ^7 v其实我下面贴出来的东西，虽然和我们正在做的项目相关，但是核心技术不是我马上要说的这些，所以贴出来也没有关系。8 Q: ^7 ?5 J5 ?
所以，花了一些时间，把我关于剩磁的一点不成熟的看法写出来，也算是陪个不是了。 : h# E7 P( C' [2 A再多说一点，我们正在做的，和我们已经做得项目，加起来有几亿韩币，折合人民币大概也有百万以上了，所以不敢随便贴出来，好在我要贴出来的都是比较基本的，和我们的核心还差的比较远。（核心真的不敢说，说出来估计导师要……%&……#……%#￥%￥%￥#%￥ ）' A% ]$ z [9 b7 j
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好啦，言归正传。 : p: B% } L/ T7 s* s9 G+ o6 m5 ? |' g4 }% {/ _6 H2 @/ q
如果CT有剩磁，而且被使用，那么因为有剩磁，所以CT铁心的磁束是关于x轴不对称的（在磁束-励磁电流曲线上），也就是说，如果没有剩磁，CT的磁束是 -2Vs ～ 2Vs的话，那么有 大小为 1 的剩磁时， 它的磁束是 -1Vs ~ 3Vs. % v" E2 a+ m+ X8 t$ `. ]+ x I
' }- l X2 r. Y如果简单的用分段线性来模拟CT的磁束-励磁电流曲线（lamda = L * i），那么励磁电流也是关于零不对称了（因为上面说的磁束的不对称，y轴不对称，导致x轴也不对称）。不对称的部分，分离出DC成分，励磁电流中含有了DC成分，而流入CT的一次侧电流（换算到二次侧）是没有DC成分的（即使在某些状况下，有一些DC成分，也由于一次时间常数，会很快衰减。通常认为，一次侧电流是没有DC的，这个假设是很合理的。）。那么在励磁回路中因为剩磁产生的DC，应该全部流过CT的2次侧负载。（解释一下，在等效回路里面，可以看作是励磁回路和负载回路的一个回环电流） 9 ?' d3 Q+ D$ K H+ a( m2 b4 P4 X W( C. W0 r& M p, a
我本来的想法是，检测CT的2次侧负载电流，计算出里面含有的DC，然后来判断此时的剩磁有多少。但是，我发现，如果CT的负载是纯电阻的话，这个DC电流会使得CT的2次侧电压产生偏置（所谓偏置，就是电压-时间曲线上，电压关于x轴不对称，有DC电压），而这个偏置的电压，经过积分，就会使CT的磁束减少，整理一下的说，就是使原来有的剩磁减少。经过短暂时间的循环，原来有的剩磁就会消失。3 g4 ?0 M# x4 q
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这就是我的想法了，如果说这个想法有什么问题的话，我想有以下几个原因。/ Y3 i) U8 i3 q# M
! k6 o6 f4 z( Y/ Y1. 分段线性仿真，误差比较大。不能够精确的仿真出CT的励磁特性。/ [" J$ ]/ E c% n# D7 P/ T
2. CT的负载不是纯电阻，如果有电感成分，而且不是电感与电阻串联，是并联的话，那么DC电流 会流过电感，而不流过电阻。这样，在CT的电压计算上，就不会产生上面所说的偏置，也就不会有偏置电压来减少剩磁了。0 [5 c q) Z5 |. F
' n5 [2 `8 s% x2 Q, s7 h% |( d以上就是我以前的想法。 3 z& |$ }7 I- [& J; t经过后来的分析，我想我的错误可能出在最基本的基础上了。9 `# I: Y! ]2 u4 y0 `6 r( V
当磁束因为剩磁产生偏置的时候，实际上产生的励磁电流还是没有偏置的。( V) [, V" x3 e% S4 X9 _
因为当有剩磁的时候，lamda = L * i 这个公式不对了，应该修正为，lamda = L * i + lamda_ini(初值，也就是剩磁)，这样，由磁束的变化量来决定励磁电流，那么励磁电流还是没有偏置，也就是说没有DC成分的。& k9 v, o& u! ?; `6 U) E5 b- r
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而我前面提到的两个可能的原因，依然是个难点。 ) A* T% p8 I/ B5 f1. 分段线性仿真，误差比较大。不能够精确的仿真出CT的励磁特性。 3 Q8 A8 L: P+ `1 q7 i, a - 关于这个问题，如果使用EMTP里面的96元件来仿真hysteresis的话，分析DC或者高周波都比较困难，至少我现在还没有整理出好的办法。# ` z$ b( D, c
! V5 t( g |9 a% g0 B2. CT的负载不是纯电阻，如果有电感成分，而且不是电感与电阻串联，是并联的话，那么DC电流 会流过电感，而不流过电阻。这样，在CT的电压计算上，就不会产生上面所说的偏置，也就不会有偏置电压来减少剩磁了。9 b+ P6 i W- E1 ^
- 我觉得这也是个问题。CT的等效回路，经常在论文里面看到，可是这个等效回路的准确性，还是有些值得怀疑。励磁回路的等效回路，当然研究的人比较多，关于负载，我觉得也有问题。根据power factor，有用纯电阻的，有用电阻加电感的。我做过实际试验，曾经一度怀疑过是否还有电容的成分，因为从实际试验的结果来看，有电容才能解释我得到的相位的关系。最近，又想是否有电感来并联电阻，这一点是我在研究CCVT的过度特性的时候想到的。这些内容说起来就比较复杂了，必须看我以前的一些波形图和公式，关于这个就不整理了，太多了。 9 [# t2 R. U+ A9 P5 V " m3 A( z2 x3 P2 n) H重新整理一下，我原来的想法是，有剩磁导致励磁电流不对称，励磁电流的DC流过负载，产生偏置电压，偏置电压产生了减少的磁束变化，最终导致剩磁完全消失。不过我想法的错误之处在于，有剩磁也不能导致励磁电流的不对称，因为公式需要被修正。- V7 B3 }' U% {& }( {7 \
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好了，不知道这么说能不能让大家理解。 ; R: H. s) x4 u1 d还是非常希望和大家多讨论。关于如何在CT正常的使用状态下，计算出CT当时所持有的剩磁，是我现在的研究方向之一。有点难，已经查过了IEEE/IET的论文，没有看到有什么可以用的方法，更不要提如何改进了。 ) I n1 {' c$ z- s* s T0 ~0 ]) T6 o5 j9 b
最后罗嗦一句啊，我是在国外才开始了专业上的学习的， 很多话很多表达方式不知道用汉语怎么讲，所以写出来估计让很多人看的一头雾水，请谅解。。。 1 Z& Q* }6 V/ j0 k$ d5 C感谢那些给我提出批评还有支持我的朋友。呵呵，讨论讨论，努力努力，加油加油，呵呵。jing : e& h4 o4 E* j) T# Z8 r' F8 c& k; \2 j" ~) ?% D
2008年8月5日编辑如下：5 A0 o& Y; C5 X- [* T
感谢zbjiao朋友的回复，我把一篇很好的论文贴出来，和大家共享一下。 1 s. K; J3 b+ K2 N4 \7 ^" V* v2 P# R6 R
“陈德树老师在《继电器》今年第13期上的文章可以发上来看看吗？6 m/ o' v- I7 p6 s
我条件受限制，没办法看到国内的论文。# B+ j; U% T; ^/ H
目前已有的材料上，看的是CIGRE的stig holst写的一篇文章。他在CT方面很厉害的。% o, |) p( f8 G3 q& X, a
里面提到的CT在使用时，剩磁几乎不会减少。 , Y( a1 u; j( O0 s# K2 m但是没有说理由。 1 V2 ]$ w% y6 u4 \' z( k8 y我今年参加DPSP会议的时候， 遇到过ABB的工程师，他明确的告诉我，实际中几年过去，CT的剩磁都不会消失。但是，他是搞实际操作的，为什么不会消失，他也不知道。$ w) g1 N9 ]1 l6 X/ _0 q# o
9 n" w$ z3 V4 x# K3 W从我上面分析的过程来看，一次侧的交流电流，不会使CT2次侧电压偏置，应该不会减少剩磁。 ( h0 V. k% I- z- W% h所以用逐渐减少的交流电压，来消磁的。6 L% }/ C' V2 @2 a2 j0 }
至于，如果剩磁没有消失，那么剩磁多次累加后，为什么对保护没有大的不良影响，对测量用CT的暂态饱和等问题，我还没有考虑清楚。6 i% h7 A; |' m- ]1 C) v) G
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能把陈德树老师在《继电器》今年第13期上的文章可以发上来看看吗？很想看看。。。 8 j9 E! ]% d6 M0 o' V( W x我把CIGRE的论文贴上来，和大家共享一下。 @3 G% y5 p3 E! o' H可以重点看看第四页左半边中间的部分，那里提到了剩磁不会消失的事情。” & V& M" L8 v/ {, A f2 W/ h$ Z( ^[ 本帖最后由 huanxiong417 于 2008-8-6 11:10 编辑 ]-%-90453-%-
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狗仔卡
发表于 2008-7-30 20:49:22
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发表于 2008-8-3 08:54:00