一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種母線環(huán)，特別是一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電流校驗(yàn)系統(tǒng)作為各種直流電流互感器的校驗(yàn)設(shè)備，在許多領(lǐng)域，如跨區(qū)域高壓直流輸電系統(tǒng)、有色金屬電化學(xué)系統(tǒng)、粒子加速器等中有廣泛的應(yīng)用，其性能受到電力部門的高度重視。
[0003]直流電流校驗(yàn)系統(tǒng)中的核心部件包括母線、標(biāo)準(zhǔn)器和直流電流源。
[0004]母線是指在變電所中各級(jí)電壓配電裝置的連接導(dǎo)體，以及變壓器等電氣設(shè)備與相應(yīng)配電裝置的連接導(dǎo)體。當(dāng)母線的兩端分別連接在直流電流源輸出端的電流流出端和電流流入端上，構(gòu)成環(huán)狀線路時(shí)，將這種線路稱為母線環(huán)。因母線環(huán)通常在一個(gè)平面上，所以通常將其稱為平面母線環(huán)。
[0005]標(biāo)準(zhǔn)器為一個(gè)高精度直流電流比較儀，其精度比被試直流電流互感器高兩個(gè)等級(jí)以上(通常優(yōu)于0.005%)O
[0006]直流電流源可發(fā)出高穩(wěn)定度、量值從零到數(shù)千安培的直流電流，其由電流流出端輸出到母線，然后沿母線流入電流流入端。
[0007]校驗(yàn)時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)器與被試直流電流互感器串聯(lián)在一條母線上，兩者的一次電流相等，均為沿母線流動(dòng)的直流電流。校驗(yàn)系統(tǒng)可測(cè)量二者輸出的二次電流，并依據(jù)該差值計(jì)算出被試直流電流互感器的精度等指標(biāo)，完成校驗(yàn)工作。
[0008]因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)器和被試直流電流互感器的精度均很高，其受到非對(duì)稱外磁場(chǎng)的影響較大，而非對(duì)稱外磁場(chǎng)的一個(gè)主要來(lái)源為返回到直流電流源的母線段(通常將該段母線稱為回線)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。校驗(yàn)工作的目標(biāo)之一就是盡可能使回線產(chǎn)生的非對(duì)稱外磁場(chǎng)的影響降到最小。現(xiàn)有的可減小非對(duì)稱外磁場(chǎng)影響的母線環(huán)有十字交叉型和串并聯(lián)結(jié)構(gòu)型兩種，但為保證其減小外磁場(chǎng)影響的效果，安裝要求精密牢固，且步驟十分繁瑣，因此只能用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，難以用于野外或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)合(見文獻(xiàn)[I] M.Zhu and K.Xu.A calibratingdevice for large direct current instruments up to 320 kiloampere-turns[J].1EEETrans.1nstrument.& Meas., 1998, 47(2)，711-714 ; [2]袁祿明.電磁測(cè)量.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1980，276-293 ； [3]邵海明.國(guó)家直流大電流計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)研宄.中國(guó)計(jì)量，2014(3):72-75)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型所要解決的問題，就是提供一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)。當(dāng)直流電流源發(fā)出的電流在該母線環(huán)中運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的非對(duì)稱外磁場(chǎng)很小，因此對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器和被試直流電流互感器的精度影響很??；此外，母線環(huán)的安裝步驟較為簡(jiǎn)單，可滿足大多數(shù)實(shí)際校驗(yàn)工作的要求。
[0010]解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0011]一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:包括兩個(gè)相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對(duì)稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個(gè)端子上。
[0012]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊平行、兩者長(zhǎng)度之比在0.9-1.1之間。
[0013]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口環(huán)的對(duì)邊等長(zhǎng)、遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊長(zhǎng)度之比等于I。
[0014]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口母線環(huán)的對(duì)邊的長(zhǎng)度為5m到15m之間；遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊的長(zhǎng)度大于5m。
[0015]有益效果:當(dāng)直流電流在這種蝶形母線環(huán)中流動(dòng)時(shí)，回線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，中心位置處所受到的非對(duì)稱外磁場(chǎng)的強(qiáng)度大大衰減，其對(duì)安裝在中心位置處的標(biāo)準(zhǔn)器和被試直流電流互感器的精度的影響也隨之大大減??；本母線環(huán)安裝步驟簡(jiǎn)單，可用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等實(shí)際校驗(yàn)的場(chǎng)合。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型蝶形母線環(huán)中一個(gè)平面四邊形母線環(huán)的電路實(shí)例圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型蝶形母線環(huán)的一個(gè)電路實(shí)例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]本實(shí)用新型提供一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:包括兩個(gè)相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對(duì)稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個(gè)端子上。
[0020]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊平行、兩者長(zhǎng)度之比在0.9-1.1之間。
[0021]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口環(huán)的對(duì)邊等長(zhǎng)、遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊長(zhǎng)度之比等于I。
[0022]優(yōu)選地，所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口母線環(huán)的對(duì)邊的長(zhǎng)度為5m到15m之間；遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊的長(zhǎng)度大于5m。
[0023]本實(shí)用新型所提供的蝶形母線環(huán)中的一個(gè)平面四邊形母線環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。所述平面四邊形母線環(huán)由a、b、c、d四段母線串聯(lián)組成。優(yōu)選地，b和d的長(zhǎng)度比值在0.9至1.1之間。
[0024]如圖2所示，兩個(gè)對(duì)稱排列，位于同一平面上的的平面四邊形母線環(huán)共同構(gòu)成蝶形母線環(huán)。
[0025]本發(fā)明所提供的用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)的工作過程如下:
[0026]直流電流源輸出端輸出的直流電流Il通過連接電纜pl，進(jìn)入第一個(gè)平面四邊形母線環(huán)的al段，依次通過al、bl、cl、dl段；隨后進(jìn)入第二個(gè)平面四邊形母線環(huán)的a2段，并依次通過a2、b2、c2、d2母線段，最后通過連接電纜p2，回到直流電流源的電流輸入端。
[0027]校驗(yàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)器和被試直流電流互感器均安裝在蝶形母線環(huán)的中心位置(即位于al、a2段母線的中部)。穿過標(biāo)準(zhǔn)器和被試直流電流互感器傳感鐵心的電流為直流電流源輸出電流11的兩倍(211)，因此直流電流比較儀和被試直流電流互感器的一次電流均為211。cl、c2段為回線，流過Cl、c2兩段母線的電流即為回線電流。
[0028]因cl、c2段的回線電流均相等，且該兩段回線距離蝶形母線環(huán)中心位置的距離也相等，所以回線電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在母線環(huán)的中心位置處相互抵消，使中心位置處的非對(duì)稱外磁場(chǎng)的強(qiáng)度大大衰減。
[0029]蝶形母線環(huán)的各母線段al、a2、bl、b2、Cl、c2、dl和d2段的長(zhǎng)度與標(biāo)注器和被試直流電流互感器的精度要求、輸出電流Ii的大小、蝶形母線環(huán)的周圍環(huán)境(如地形地質(zhì)條件、建筑物材質(zhì)結(jié)構(gòu))等因素有關(guān)，上述諸因素均影響到非對(duì)稱外磁場(chǎng)強(qiáng)度的衰減量。選擇各段長(zhǎng)度時(shí)通常采用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定，例如:采用不受非對(duì)稱外磁場(chǎng)影響的超高精度標(biāo)準(zhǔn)器(如超高精度全屏蔽電流比較式標(biāo)準(zhǔn)器或超高精度分流器組)與直流電流比較儀組成比較系統(tǒng)，安裝在不同尺寸的母線環(huán)上進(jìn)行試驗(yàn)，確定母線環(huán)的尺寸。一般情況下，al、a2、cl、c2段的長(zhǎng)度為5m到15m ;bl、b2、dl、d2段的長(zhǎng)度大于5m。
[0030]以下通過一個(gè)實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0031]一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)的參數(shù)如下:al、Cl、a2、c2均為12m ;bl、b2均為1m ;dl、d2均在9m至Ilm之間。作為標(biāo)準(zhǔn)器的直流電流比較儀的比率精度 0.001%。
[0032]實(shí)測(cè)表明，當(dāng)流過母線環(huán)的直流電流Il的數(shù)值在O到6kA之間時(shí)，非對(duì)稱外磁場(chǎng)對(duì)安裝在中心位置處的標(biāo)準(zhǔn)器和被試直流電流互感器的精度在0.001%數(shù)量級(jí)上沒有影響。也就是說(shuō)，其比率精度在上述Ii電流數(shù)值范圍內(nèi)沒有變化，仍為0.001%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:包括兩個(gè)相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對(duì)稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個(gè)端子上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:所述的兩缺口環(huán)遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊平行、兩者長(zhǎng)度之比在0.9-1.1 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口環(huán)的對(duì)邊等長(zhǎng)、遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊與靠近輸入端的彎折邊長(zhǎng)度之比等于I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其特征在于:所述的兩缺口環(huán)的相鄰邊與本缺口母線環(huán)的對(duì)邊的長(zhǎng)度為5m到15m之間；遠(yuǎn)離輸入端的彎折邊的長(zhǎng)度大于5m。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于直流電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的蝶形母線環(huán)，其包括兩個(gè)相同、且圍成四邊形并位于同一平面上的對(duì)稱排列的缺口環(huán)，所述的缺口開在兩缺口環(huán)相鄰邊的同一端，且該相鄰邊的同一端為輸入端，另一端為輸出端；第一缺口環(huán)的輸出端接第二缺口環(huán)的輸入端，第一缺口環(huán)的輸入端和第二缺口環(huán)的輸出端分別連接到直流電流源輸出端的兩個(gè)端子上。當(dāng)直流電流源發(fā)出的直流電流在這種蝶形母線環(huán)中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的非對(duì)稱外磁場(chǎng)對(duì)安裝在中心位置處的直流電流比較儀和被試直流電流互感器的精度影響很小。
【IPC分類】G01R35-02
【公開號(hào)】CN204347231
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420748291
【發(fā)明人】林國(guó)營(yíng), 潘峰, 張鼎衢, 肖勇, 孫衛(wèi)明, 祁舒喆, 孟慶亮, 徐墾
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月4日