对电流互感器的建模,关键是模拟铁心的磁化情况。从二十世纪六十年代至今,国内外学者已经提出了多种电流互感器模型[23-27]:按照是否考虑铁心磁滞效应,可以分为忽略铁心磁滞效应的电流互感器模型和考虑铁心磁滞效应的电流互感器模型两大类。84123
当忽略电流互感器铁心的磁滞效应时,铁心的磁通密度和磁场强度满足对应的非线性函数关系,且二者一一对应。此时,可以采用单根磁化曲线来表示铁心的磁化过程。Widger,C。F。T于1969在文献[28]中提出了采用有理分式来逼近铁心磁化轨迹的电流互感器模型。此后,于1973年,Macfadyen等学者在文献[29]中提出采用指数级数逼近磁化轨迹的电流互感器模型。在1988年,J。R。 Lucas在文献[23]中提出采用非整数次的幂级数逼近铁心磁化轨迹来模拟电流互感器的电磁特性。因为忽略了铁心的磁滞效应,这类电流互感器模型的实现简单。但因为不能模拟剩磁的形成,这类模型在仿真时存在较大的误差。论文网
当考虑了电流互感器铁心的磁滞效应时,铁心的磁通密度和磁场强度仍符合对应的非线性关系,但二者不是单值对应,而是多值对应的。J。R。Lucas等学者在1992年,于文献[13]中提出一种采用非线性电感和非线性电阻并联来模拟铁心磁化过程的电流互感器模型,其中,非线性电感用来反映铁心无磁滞效应时的磁化特性,而非线性电阻则用来反映铁心的涡流损耗和磁滞损耗。另外,U。D。 Annakkage等学者在文献[25]中提出基于铁磁宏观建模理论——Jiles-Atherton理论的新的电流互感器模型。考虑铁心磁滞效应的电流互感器模型仿真精度高,能准确模拟剩磁的形成,这类模型在仿真时的误差小。