大電流計量技術與標準裝置

大電流計量技術與標準裝置

著者  殷小東,李鶴,郭賢珊,張民,王海燕,李文婷,姚騰
出版社  華中科技大學出版社
字數  300
開本  16開
出版時間  2024-01-16
版次  1
ISBN  9787568094238
頁數  242
印次  1
印刷時間  2024-01-16

【內容簡介】
本書共分9章，第1章緒論介紹電流標準計量技術體系、發展歷史。第2章至第4章介紹工頻和寬帶電流比例標準設計技術、量值溯源方法，其中重點介紹了有源工頻和寬帶電流比較儀的關鍵技術，這方面目前國內相關資料很少，還介紹了基于安匝差測量的快速量值擴展方法。第5章和第6章在直流電流比例標準的基本原理基礎上，討論了零位誤差、噪聲的產生來源和抑制方法，重點針對磁調制的關鍵技術給出了圖解和解析兩種分析方法，*后介紹了直流電流比例的量值溯源方法。第7章和第8章全面介紹了沖擊電流計量標準涉及到的理論、測量及計算分析方法，提出了在小電流下標定沖擊電流測量裝置的刻度因數、在大電流下測量其線性度，及考慮趨膚效應的基于沖擊分流器的刻度因數量值溯源方法。第9章介紹了國內外工頻、直流和沖擊電流計量技術的*高技術水平。

【目錄】
第1章緒論(1)
第2章工頻電流計量技術(6)
2.1理論基礎(6)
2.2雙級電流互感器(9)
2.3電流比較儀(13)
2.3.1無源電流比較儀(13)
2.3.2補償式電流比較儀(14)
2.3.3磁性誤差(15)
2.3.4容性誤差(19)
2.4有源電流比較儀(25)
2.4.1基本原理(26)
2.4.2(5～5000)A/5A有源電流比較儀(31)
2.4.3增益誤差(34)
2.4.4磁性誤差(39)
2.4.5容性誤差(41)
2.5開口式電流互感器(42)
2.5.1開口式電流互感器的缺陷(42)
2.5.2開口式有源電流比較儀(44)
2.5.3關鍵性能試驗(47)
第3章工頻電流計量標準溯源方法(50)
3.1工頻電流比例量值的傳遞技術(50)
3.2電流互感器檢定(51)
3.2.1自校線路(51)
3.2.2電流互感器檢定電流互感器(52)
3.3雙級電流互感器檢定(53)
3.3.1自校線路(53)
3.3.2雙級電流互感器檢定電流互感器(53)
3.4電流比較儀檢定(55)
3.4.1自校線路(56)
3.4.2比較線路(56)
3.4.3(n 1)加法線路(58)
3.4.4乘法線路(60)
3.5基于安匝差測量的量值擴展方法(63)
3.5.1量值溯源線路(64)
3.5.2安匝比較器(65)
3.5.3量值溯源試驗(69)
3.5.4與傳統量值溯源方法的比較(73)
第4章寬頻帶電流計量技術及溯源方法(75)
4.1無源寬頻帶電流比較儀的誤差(75)
4.1.1檢零繞組誤差(76)
4.1.2比例繞組誤差(78)
4.2一種有源寬頻帶電流比例標準(80)
4.2.1基本原理(80)
4.2.2容性誤差的補償技術(82)
4.3寬頻帶電流比例的量值溯源(85)
4.3.1量值溯源方法(86)
4.3.2無源寬頻帶電流比較儀(89)
4.3.35 A/5 A自校(93)
4.3.4(10～600) A/5 A量值溯源(96)
4.3.5旁證試驗(102)
4.4電流互感器的諧波特性溯源(110)
4.4.1CT研究模型(111)
4.4.2CT對單一頻率正弦波的誤差研究(112)
4.4.3CT對諧波電流的誤差研究(115)
第5章直流電流計量技術(119)
5.1直流電流比較儀的結構與原理(120)
5.1.1DCC結構及工作原理(121)
5.1.2DCC中磁調制器典型結構(125)
5.2磁調制器的圖解與解析(128)
5.2.1單鐵心磁調制器(128)
5.2.2雙鐵心磁調制器(131)
5.2.3恒壓源方波激勵雙鐵心磁調制器(133)
5.3直流電流比較儀的靈敏度及誤差(140)
5.3.1磁調制器的靈敏度及開環特性(140)
5.3.2直流電流比較儀的誤差分析(144)
5.4DCC的噪聲來源(149)
5.4.1磁頭(鐵心及繞組)固有噪聲(149)
5.4.2DCC相關電路產生的噪聲(151)
5.4.3降低噪聲及零位誤差的措施(151)
第6章直流電流計量標準溯源方法(153)
6.1直流電流比例量值傳遞技術(153)
6.21/1自校準方法(154)
6.3基于“StepUp”的量值擴展方法(154)
6.3.1校驗線路(154)
6.3.2校驗線路的驗證(157)
6.3.3外磁場影響的試驗(159)
第7章沖擊電流計量技術(162)
7.1沖擊電流關鍵參量(162)
7.2沖擊電流轉換裝置(164)
7.2.1分流器(164)
7.2.2電流線圈(172)
7.2.3磁光效應傳感器(185)
7.3沖擊電流二次測量系統(186)
7.3.1沖擊衰減器(186)
7.3.2沖擊數字記錄儀(190)
7.4沖擊電流試驗中的接地及(191)
第8章沖擊電流計量標準溯源方法(193)
8.1沖擊電流的量值傳遞技術(193)
8.1.1校準設備的選用(194)
8.1.2測量設備的連接與布置(195)
8.1.3抗措施(195)
8.1.4試驗方法(196)
8.1.5測量不確定度的評定(197)
8.1.6現場校準實施(198)
8.2沖擊電流的量值溯源(201)
8.2.1沖擊電流量值溯源思路(201)
8.2.2沖擊電流量值溯源框圖(204)
8.2.3沖擊電流標準波源(206)
8.2.4分流器電阻溯源法(208)
8.2.5卷積積分計算分析(210)
8.2.6沖擊電流線性度測量(211)
第9章大電流最高計量水平(216)
9.1工頻大電流比例基準(216)
9.2直流大電流比較儀(220)
9.3沖擊電流計量標準(221)
9.3.1國際發展現狀(221)
9.3.2國內發展現狀(222)
參考文獻(225)

【作者簡介】
中國電力科學研究院有限公司計量副所長，博士學位，高級工程師，2017年入選中國電機工程學會青年人才托舉工程，全國法制計量委員會能效標識分委會高壓電氣設備工作組秘書。長期致力于電能計量技術研究，深度參與建立我國110kV～1000kV國家工頻電壓比例標準裝置，牽頭建立高壓電機及變壓器能效計量檢測標準裝置。牽頭開展回路狀態巡檢技術、工商業用戶負荷辨識技術等計量關鍵技術研究應用，將實現對互感器二次回路監測全覆蓋。主持完成多項國家和省部級重大科技攻關項目，獲省部級科技進步獎9項，其中一等獎3項，2019年獲中國專利優秀獎。

【前言】
前言大電流傳感和測量技術廣泛應用于電力系統、工業生產、試驗檢測及科學研究中。交流、直流輸電系統需要對變電站或換流站內各母線上的幾百安到幾千安的交流或直流電流進行準確測量以實現控制或計量的目的，保護系統甚至需要互感器對幾十千安的暫態電流進行快速、準確的響應。核物理、風洞試驗等科學研究領域對大電流傳感和測量技術也提出了很高的需求。金屬冶煉應用電解法生產鋁、銅、鉛、鋅等產品，其電解電流從幾千安到幾百千安，大型鋁電解廠的整流系統直流電流已高達300 kA。為檢驗電氣設備及電子元器件、材料耐受瞬態電流所產生的熱效應或安培力作用的能力，沖擊電流試驗的開展越來越為廣泛，其測量準確性直接影響各類電氣設備的經濟設計及安全運行。電流標準裝置與量值溯源技術為保障各類電流測量/傳感設備的準確性提供了重要基礎和保障。本書從基礎理論出發，循序漸進闡述了工頻及寬頻帶、直流、沖擊電流標準裝置和量值溯源的關鍵技術，總結了本領域的*新研究進展，包含筆者單位及業內同行在*近20年的重要研究成果，對有源電流比較儀、磁調制技術、新型電流量值溯源方法進行了重點介紹，其中部分章節為國家重點研發計劃項目“海量電力用戶多參量廣域感知量測關鍵技術”（項目編號：2022YFB2403800）的研究成果。目前國內這方面的相關資料很少，本書是從事電磁測量，以及互感器、電流標準器及測試儀器領域相關檢測、設計和研究人員進階學習、提高專業素養的書籍。