电流互感器剩磁

现在对电流互感器的残留剩磁很感兴趣。

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。

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？

请牛人给指点一下。。

2008年8月5日编辑如下：

先说一下别的事情。

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。

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。

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。

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……%&……#……%#￥%￥%￥#%￥ ）

好啦，言归正传。

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. 

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）

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。

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。

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。

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。

以上就是我以前的想法。

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。

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。

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。

而我前面提到的两个可能的原因，依然是个难点。

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。

  - 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。

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。

- 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powerfactor，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。

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。

好了，不知道这么说能不能让大家理解。

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。

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。。

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

2008年8月5日编辑如下：

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。

“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？

我条件受，没办法看到国内的论文。

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。

里面提到的CT在使用时，剩磁几乎不会减少。

但是没有说理由。

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。

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。

所以用逐渐减少的交流电压，来消磁的。

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。

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。。

我把CIGRE的论文贴上来，和大家共享一下。

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。”