Rogowski coil current transducer compensation method for harmonic active power error

In the harmonic active power measurement, the highest uncertainties are generally introduced by the current and voltage transducers. In a previous paper, the authors showed that the current transformer (CT) can introduce significant errors in such measurement, especially if the phase shift between voltage and current is close to ±90°. In such condition the errors on harmonic power measurement are mainly due to the CT phase displacement. This paper shows that better results can be achieved with more linear transducers, such as the Rogowski coil current transducers (RCCTs), whose metrological performance in distorted condition can be improved, by means of a proper compensation method. The proposed method for RCCTs compensation is based on the frequency response and it allows to reduce the errors on harmonic power measurement, also for phase shift close to ±90°. The study is supported by several experimental tests.     

罗氏线圈电子式电流互感器积分特性研究

为降低电子式电流互感器(ECT)的暂态误差、提高稳态电流的测量准确度,提出了一种应用于罗氏线圈ECT信号采集系统的压频变换器模数混合积分器(VFC-ADI)方法。对罗氏线圈输出信号进行压频数值转换,由脉冲计数器完成数值计数,微处理器对计数值处理后得出被测电流的积分波形。选取VFC芯片AD7742进行仿真分析,仿真结果显示VFC-ADI方法能准确地反映一次侧暂态电流波形。对罗氏线圈ECT暂态故障电流及稳态电流进行试验测试,结果表明VFC-ADI方法能准确反映暂态故障电流特征;对于稳态电流测试,比差的变化范围为-0.15%~0.15%,角差的变化范围为-1′~1.5′,其输出值完全满足0.2 s级基本准确度测试要求。VFC-ADI方法在模数转换过程中实现了积分功能,数据处理结果表明其更接近于理想积分器。     

New electrical shunt with two rectangular holes in a copper plate

A new concept of an electrical shunt with two rectangular holes in a copper plate (ESRP) has been developed to be used for measuring a large current with a short‐duration steep wave in a high‐voltage field. The ratio of the input current to the output current is 10⁶, as obtained from a DC voltage test circuit. The electrical shunt has a special configuration. To verify the shunt current ratio of ESRP in a real application, the shunt current was connected to a sphere‐to‐sphere electrode breakdown test circuit with a 10 mm gap to measure the large damping current (8.4 kA) of a DC breakdown voltage. The voltage signal from the shunt was transmitted to excite two light‐emitting diodes (max. 50 mA, 4 V), which were reverse‐connected in series. The light‐emitting diodes operated properly and were illuminated, which validated the capability of the newly designed electrical shunt. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

电子式电流互感器的工程应用研究

电子式电流互感器是数字化变电站和智能变电站中的重要设备,针对其2种主流产品(Rogowski线圈型和纯光纤型)分别从理论和实际工程应用2方面进行对比分析,认为:对精度和稳定性要求不是很严格的场合,纯光纤型电子式电流互感器优势更明显,但其技术和工艺还需不断探索改进.     

分布式输电线路故障定位装置的研制

传统故障定位装置多是安装在变电站内,高频故障行波经过CT后会发生衰减,频带变窄,影响波头的检测.该文提出一种新型的分布式输电线路故障定位装置设计方法,在一条线路上沿线设置若干检测点,利用Rogowski线圈直接检测输电线路中的高频故障行波,根据输电线路接地故障行波中线模和零模分量在线路中传播速度不同,利用到达各检测点的...     

采用Rogowski线圈测量雷电冲击电流

传统电磁式CT应用在高频大暂态电流测量中存在波形失真的不足,而Rogowski线圈可以较好地用于该类冲击电流幅值及波形的测量.通过对一个实际Rogowski线圈的动态特性进行理论计算并仿真,再与实测结果相对比.对比分析结果表明,Rogowski线圈在大幅度范围里对雷电冲击电流测量精度都能满足要求.     

基于多层PCB罗氏线圈的精密冲击电流测量装置

为准确评估防雷设备性能,冲击电流测量装置的测量精度和响应特性至关重要,因此文中提出了高频性能好、抗干扰能力强、灵敏度足够大的多层印刷电路板(PCB)罗氏线圈设计方案。文中分析了雷电流波形的频率范围以及罗氏线圈的传变特性;依据罗氏线圈尺寸、匝数与线圈频率特性之间的关系曲线,确定了线圈的结构尺寸;设计了新型屏蔽和信号输出方式,增强抗干扰能力。通过增加线圈厚度和串联线圈的方法,增大输出电压灵敏度。根据标准要求,进行测量装置的动态特性、标准雷电流测量误差以及线性度试验研究。试验中测量装置响应时间小于90 ns,相对过冲小于10%;与标准Pearson线圈比对,峰值误差小于0.2%,时间参数测量误差小于0.3%;5~40 kA电流范围内,测量装置线性度约为0.3%。试验结果表明研制的冲击电流测量装置具有良好的高频电流信号测量能力。     

Rogowski线圈电子式电流互感器积分技术研究

积分环节是影响Rogowski线圈电子式电流互感器精度的关键因素.论述了模拟积分器的设计与实现,分析了模拟积分器的频率特性,理论分析和试验结果表明低频信号和温度对其精度有较大的影响.为进一步优化积分环节,设计了基于ARM的数字积分器,分别论述了其硬件结构和梯形积分算法,并且仿真了梯形积分算法对稳态电流和暂态电流的响应.仿真和试验结果表明,梯形积分算法能够很好的还原一次电流,同模拟积分器相比,数字积分器具有更高的精度和稳定性.     

Rogowski线圈中积分环节的研究

主要分析了电子式互感器中模拟积分器与数字积分器的积分原理,并针对传统数字积分算法对低频干扰抑制的不足,提出了基于低频增益平坦模拟积分器的数字积分算法,有效克服了零漂的影响,降低了直流误差,解决了积分中的初值整定问题,大幅提高了测量精度.针对电力系统故障时的暂态特性,采用该积分算法进行了建模研究,验证了该积分算法的有效性与可靠性,其测量精度可以达到国家0.2级标准.     

基于高精度数字积分方法的组合型电子式互感器

针对传统的互感器存在的易饱和、动态测量范围小、测量频带窄等缺点,提出了一种新型的组合型电子式互感器,其绝缘结构采用倒立式SF_6互感器绝缘结构,传感器采用Rogowski线圈和圆柱形同轴电容器,积分环节采用改进的数字积分方法,有效提高了互感器的可靠性和准确性。仿真结果及测试结果表明,该新型组合型电子式互感器测量准确度高,满足0.2S级及0.2级测量要求;与单一功能互感器相比,仅需一个绝缘本体即可实现电压电流的同时测量,具有占地面积小、成本低等优点。