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我的研究方向是电流互感器(CT)的电流补偿。! T% S A4 O* B% `) T3 C7 _. J
现在对电流互感器的残留剩磁很感兴趣。
' N9 r, l+ X, ` 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。 i9 D0 |2 ?! S& `: W; m$ k- n$ E6 d
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! w9 F- u4 D
请牛人给指点一下。。。
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2008年8月5日编辑如下: 3 E' _( H. A; `" x
, i5 k& v n) L1 [0 x! u3 Z. c' a U! i 先说一下别的事情。
" {/ e7 h+ q% M0 \. V) R 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。
5 z% ?4 s) ]$ d4 ]4 [2 R 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。
, U f% U8 F7 W0 p0 S 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。: y) s7 v/ _ y, \/ S: q
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……%&……#……%#¥%¥%¥#%¥ )4 P) f7 c( \8 q0 c. c* W+ I
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好啦,言归正传。
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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.
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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)
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/ L% e. d4 f( k/ f/ w' ~# y f) L 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。: h# D+ r9 s1 d: F' K$ U
" z' S% V N' w" _ 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。
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1 |& G0 u' C7 Q9 ^0 W 1. 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。8 p: F, {$ X( ?0 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。
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以上就是我以前的想法。; p& q$ ]- ^+ W# H$ W( }
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。
3 `- y+ E( ~! K+ z+ W& L& n; ] 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。
) L! D i2 u: z3 z% c 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。9 e# f% N/ j4 g& U# c% R3 J
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而我前面提到的两个可能的原因,依然是个难点。
0 J8 _- h+ N7 {9 q' ~6 ?/ h 1. 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。
- I: [0 I, ?0 q/ k7 L) s - 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。
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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。
& a0 g( ~# t+ C1 U - 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。3 h9 R! ?* K; d0 u$ B
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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。' Q9 I4 ^# F V k" o
% | Y, ^) M! H# D, o1 b( j 好了,不知道这么说能不能让大家理解。' n6 d( D4 K8 {
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。
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* x$ G. i. O$ D 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 d# t: R& F2 K5 b. `$ H# Y4 {6 F
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! Y0 L+ k; m; Y* o. D1 N! a
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2008年8月5日编辑如下: $ y" I2 e: K1 M
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。
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: ]" ^* h- b" U “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?
+ C2 V2 h# q- W2 {1 @( x& } 我条件受限制,没办法看到国内的论文。
{' P# q6 G* \- p+ h, `! b' f 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。
" i. V" W+ J. v# D 里面提到的CT在使用时,剩磁几乎不会减少。
0 X2 ?) P/ }# c$ a4 _ 但是没有说理由。
5 G& Q' o C7 Y3 C3 D& s) 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。
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1 P m3 E# O# _+ z! T @$ N0 z) x 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。' t4 ~8 c& O. i5 |; U0 i9 A
所以用逐渐减少的交流电压,来消磁的。
8 \1 d0 k: E, V; | 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。
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& P* C3 m: S) h6 o5 P 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。。。2 C% p0 E7 U6 u% q$ Z
我把CIGRE的论文贴上来,和大家共享一下。/ {& g( }) E4 t+ w. A8 ?9 @! C+ _' S
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。”2 D- \$ y/ G" W6 e# z' R
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[ 本帖最后由 huanxiong417 于 2008-8-6 11:10 编辑 ]-%-90453-%-
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