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我的研究方向是电流互感器(CT)的电流补偿。
1 c) k) b2 s' v' A2 y. {! }' o 现在对电流互感器的残留剩磁很感兴趣。
* C4 C' ^5 a) N4 x1 h g9 s$ t 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。
: |; q0 r. a+ }+ c' Z) f2 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?
( B$ f2 ?. |. O2 J 请牛人给指点一下。。。
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2008年8月5日编辑如下: 1 l5 D8 j$ h% G8 Z) A2 W
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先说一下别的事情。
* e. c; v* F5 ^# C; Y% j 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。/ o' K+ `9 @" T$ w8 W! C B; k0 t
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。" a3 x! @3 p b1 h
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。/ K% u5 ?) N; c$ z
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……%&……#……%#¥%¥%¥#%¥ )
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好啦,言归正传。, H T1 P- c, a0 A6 U0 @
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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. 9 V, i0 i% N3 x) |7 O2 F% x2 z
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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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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。* o' t- x# u; f* T
" t5 i$ M, p# ` 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. 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。5 a( z+ \3 n1 f- }% |
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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8 C# q8 B2 \* w: a% e& m 以上就是我以前的想法。
* y: q1 k) ?' T ^1 `! N0 N 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。& Z! ^$ P# a0 _3 H; @9 y: `9 a
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。
8 P8 v2 j Y. F; ]+ c7 ^ 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。8 S5 }0 j3 w* a, v
" Y$ T5 x" f5 I; p 而我前面提到的两个可能的原因,依然是个难点。
& r* D' Q( F- e 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。
# V' N5 N0 v& g$ g; Y - 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。! G' E( k4 K3 e
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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。
( z+ M% \7 C( P2 L+ 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。" O7 d! J: g6 h
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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。, Z4 i8 \; V7 l; q# r
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好了,不知道这么说能不能让大家理解。
5 w z5 R* Y- J& {* }6 m 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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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。。。
0 d% k' a" ^, P( b+ ]' 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
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2 y7 j3 q- r* }( c. X2 ] 2008年8月5日编辑如下:
5 z& @' S! V$ e/ Q& Y) A' }/ e1 z5 h 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。: i% @& g3 d: O( |# S0 t" P
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“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?$ e& V* Y3 @) P' P4 Q5 q+ X1 `
我条件受限制,没办法看到国内的论文。
- z% w/ ?; {6 H, b. W9 k 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。( W4 s' A+ t7 B1 j) [1 r/ P
里面提到的CT在使用时,剩磁几乎不会减少。
0 w' K$ n) W" o* w4 b' ]7 X 但是没有说理由。 r- H4 ~! Q7 {; {6 n$ W( f
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。9 M! y/ G- ^8 ?& {$ q4 B) T! ~# i
2 j! d/ X7 n- g) N2 `/ ` 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。
. P) a% |" {9 s2 ? 所以用逐渐减少的交流电压,来消磁的。+ ^7 f" E4 D& L; y3 l8 t! b, M, F
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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, D% O# S6 e( N! @0 w7 g 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。。。
# K6 @6 p: U) t$ C7 \ 我把CIGRE的论文贴上来,和大家共享一下。
; e4 O. ?2 } a# n x 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。”
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[ 本帖最后由 huanxiong417 于 2008-8-6 11:10 编辑 ]-%-90453-%-
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