新型传统Rogowski线圈的设计与研究

针对传统Rogowski线圈测量小电流存在的一些精度及灵敏度低等性能问题,提出一种具有高精度、高灵敏度结构的新型传统Rogowski线圈电流互感器。该互感器由一块印制电路板(PCB)和4个迷你版的传统Rogowski线圈组成。简单阐述了Rogowski线圈的基本工作原理,并对新线圈的结构与部件进行详细讲解。给出了新结构Rogowski线圈的互感系数、自感和电阻计算方法。通过Matlab软件分析线圈的幅频、相频特性,工频实验测试结果表明线圈具有良好的线性度,对小电流(100 A以下)测量的精度和灵敏度有较大提高,对进一步推广Rogowski线圈在电力系统中的应用具有重要意义。     

电流互感器饱和过程分析及对策

对传统的电磁型电流互感器的饱和过程进行分析,论述了几种防止电流互感器饱和的对策,例如增大电流互感器变比;减小电流互感器二次负载;采用由洛高夫斯基线圈(Rogowski线圈)原理制成的电流互感器。介绍了由Rogowski线圈原理制成的电流互感器。     

Rogowski线圈频率特性分析及拓宽频带方法

针对常规电流互感器呈现的不足，提出了用Rogowski线圈作为混合式光电电流互感器(HOCT)的传感头器件。根据Rogowski线圈测量原理，分析了Rogowski线圈的等效电路，对两种类型(外积分型和自积分型)Rogowski线圈测量系统的频率特性进行了分析，并就如何拓宽Rogowski线圈频带、提高线圈暂态性能进行了研究，提出了相应的改善方法。     

用于小电流测量的Rogowski线圈电流互感器

在用Rogowski线圈测量电流时，国外通常把小于1000A的电流测量统称为小电流测量，当Rogowski线圈测量小于100A电流时，线圈所感应出的电压信号极其微弱（仅为几mV到几十mV），易受干扰而很难准确测量，因此，电力系统中研制用于小于或等于100A电流的Rogowski电流互感器一直是公认的一大难题，文中介绍了一种通过后续电路的处理来测量小电流的新型Rogowski电流互感器，给出了其基本原理，实现和频率响应特性，最后就额定电流为100A的Rogowski电流互感器给出了实验结果，实验数据证明，其精度达到了0．2级，这种方法在测量额定值为几十A甚至几A电流时同样适用。     

高压电子电流互感器Rogowski线圈优化设计

根据安培环路定律和法拉第电磁感应定律,导出了有源型高压电子电流互感器传感头重要组成部分的Rogowski线圈感应电压数学模型。通过建立装配间隙系数、线圈等效尺寸等概念,讨论了决定线圈互感值大小的各项结构参数,得到了依据互感梯度物理意义而提出的Rogowski线圈最优结构设计参数计算模型,即有约束非线性最优化问题。给出了Rogowski线圈结构设计的应用实例,在MATLAB上的计算仿真结果与实际情况相符合,为有源型高压电子电流互感器Rogowski线圈结构优化设计提供了一种理论依据。     

一种基于磁动势平衡的Rogowski线圈控制模型

Rogowski线圈主要应用于脉冲大电流的测量,而电力系统中测量用电流互感器的使用环境中存在着诸多干扰。因而,要实现Rogowski对线圈工频稳态电流的准确测量,就需要了解Rogowski线圈对工频稳态电流的测量特性以及干扰对测量的影响。为此提出了一种基于磁动势平衡思想的Rogowski线圈动态控制模型,利用该模型描述了Rogowski线圈的一、二次侧各电气参量,并对互感器工频电流的稳态测量特性、干扰信号的影响作出了分析。     

Rogo wski线圈热膨胀效应产生测量误差的计算

热膨胀使Rogowski线圈尺寸变化进而改变线圈互感是电子电流互感器出现测量误差的原因之一。为定量分析计算热膨胀对Rogowski线圈的影响,采用理论分析与推导的方法得出常见类型Rogowski线圈骨架热系数和绕组热系数的计算公式。计算表明,圆形、矩形和跑道型截面Rogowski线圈骨架的热系数等同其材料热膨胀系数;线圈绕组的热系数近似2倍于其材料热膨胀系数。这种基于线圈热系数概念建立的热膨胀误差计算模型可用于设计高精度Rogowski线圈。     

中压电子式电流互感器Rogowski线圈的研究与设计

在分析电子式电流互感器工作原理、技术特点的基础上,设计了作为电子式电流互感器传感头的Rogowski线圈并制作了样机,对线圈的骨架材料、截面、抗干扰和温度效应进行了分析.再对圆形截面骨架和矩形截面骨架及其Rogowski线圈进行了试验比较,并得出最优结论.其与调理单元配套组成电子式电流互感器,通过一个线圈同时完成测量和保护功能,并通过了型式试验.     

高压直流电子式电流互感器Rogowski线圈研究

为实现高压直流系列产品国产化,从高压直流电子式电流互感器(electronic current transformer,ECT)的传感部分核心器件——Rogowski线圈的研究着手,分析Rogowski线圈的原理和特点,提出一种适用于高压直流ECT的Rogowski线圈设计方案,介绍其规格参数、制作及安装等。频率响应试验证明Rogowski线圈对各频率谐波电流的幅值测量误差在0.2%以内,线圈响应灵敏度试验证明Rogowski线圈的相位误差在200μs以内,该线圈的设计性能均满足国际标准要求,验证了Rogowski线圈设计方案具有测量精度高、功率输出低、结构简单、线性良好、测量值易于数字化输出等优良特性,为该产品的国产化实现提供了技术依据。     

基于Rogowski线圈电流测量技术研究

随着我国电力系统的不断发展,系统的容量和电流在不断加大,电流值的测量技术成为当今研究的热点。在分析Rogowski线圈工作原理的基础上,系统论述了Rogowski线圈电流互感器的电流计算方法,同时对Rogowski线圈电流互感器的误差进行了分析,为开展Rogowski线圈电流互感器的设计和制作奠定了理论基础。     

1000kV GIS中TA误差试验分析

为研究适合特高压封闭式气体绝缘开关组合电器(GIS)中电流互感器(TA)误差现场试验方案,在借鉴500kV以及750kVGIS变电站中的TA误差试验方法的基础上,同时考虑到特高压GIS站的独特结构以及TA的特性,在特高压TA的误差现场试验中采用了两种不同的接线和无功补偿方式。为了寻求最合理的方式搭配,结合晋东南、南阳、荆门3个站的具体特征对于上述几种情况进行了计算和对比分析,发现不同的接线方式和无功补偿方式对于试验设备的选择产生一定的差异。计算和对比分析结果表明,在1000kV GIS中TA准确度试验中,采用两相串联施加电流组成试验回路加上并联补偿的组合方式在现场检测GIS中TA误差试验中可行。     

钳形电流表校准不确定度的分析与评定

钳形电流表理想的校准方法是用标准电流源对一根无限长导线加测试电流,并使该导线垂直穿过被校钳形表的几何中心.根据等安匝原理,实验室常用多匝校验线圈代替单根导线对钳型表进行校准,如此只需小电流即可对钳形表大电流量程进行校准,但是校验线圈这种校准方法会引入新的测量不确定度.本文分别从被测导体偏心度和倾斜度以及不同校验线圈对钳形表铁心磁感应强度的影响等几方面进行分析,并给出钳形电流表校准不确定度评定的具体方法与步骤.     

两路输出连续电流模式反激变压器设计

本文根据视在功率揭示变压器初级励磁电流初值、终值之比自动平衡在1/3的原理。利用初级、次级安匝平衡和次级各绕组能量占总传输能量的比,确定次级各绕组反激期间电流初值和终值。本文重点讨论CCM模式变压器的设计。     

10kV配电网系统弧光接地过电压研究

比较了中性点直接接地、不接地、经消弧线圈接地等接地方式的安全性和供电特点,从理论上利用EMTP/ATP电磁暂态程序建立仿真模型,以吉林省66 kV某变电站发生的10 kV单相接地故障为例,计算了弧光接地过电压并分析了降低弧光接地过电压的措施,得出中性点经消弧线圈接地,能够降低弧光接地过电压的幅值;接地残流小于10 A时接地电弧易于自熄弧;弧光接地过电压标幺值由中性点不接地时的2.01降至0.97;在脱谐度绝对值相等条件下,消弧线圈工作在过补偿和欠补偿状态下的弧光接地过电压幅值相差不大。     

高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措

介绍了500 kV罐式断路器本体发生绝缘击穿时,因线路保护与母线保护使用的电流互感器绕组未交叉,存在保护死区,导致主保护拒动的事故。通过对运行中500 kV系统保护用电流互感器接线的检查,发现造成保护死区主要有设计和安装两方面的原因,并分别针这两方面的原因提出了保护用电流互感器绕组的设计和安装及调试的要求,同时对实际系统中存在的保护死区提出了反事故措施方案,为今后继电保护用电流互感器绕组的设计、制造及安装调试工作提供了借鉴。     

A New Converter Transformer and a Corresponding Inductive Filtering Method for HVDC Transmission System

A new converter transformer and an inductive filtering method are presented to solve the existing problems of the traditional converter transformer and the passive filtering method of the high-voltage direct current (HVDC) system. It adopts the ampere-turn balance of the transformer as the filtering mechanism. A tap at the linking point of the prolonged winding and the common winding of the secondary windings is connected with the LC resonance circuit. It can realize the goal that once theharmonic current flowsinto the prolonged winding, the common winding will induct the opposite harmonic current to balance it by the zero impedance design of the common winding and the proper configuration of LC parameters, so there will be no inductive harmonic current in the primary winding. Moreover, the reactive power that the converter needs can be partly compensated in the secondary winding. Simulation results have verified the correctness of the theoretical analysis. The new converter transformer can greatly reduce the harmonic content in the primary winding, loss, and noise generated by harmonics in the transformer, and the difficulty of the transformer's insulation design.     

Rogowski电流互感器中测量线圈的互换性研究

测量线圈具有互换性是Rogowski电流互感器进入工业化生产的要求。介绍了测量线圈互换性的概念,回顾了测量线圈的基本原理,利用线圈轮廓上磁感应强度分布和线圈等效电路,详细分析了Rogowski线圈的结构和电磁参数对其互换性的影响;在理论分析的基础上提出了提高线圈互换性的思路和方法。     

热膨胀对Rogowski线圈测量准确度的影响

Rogowski线圈主要用在测量交流电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面.它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等优点.当周围温度变化,热膨胀会改变线圈的截面面积.为了分析热膨胀对Rogowski线圈测量准确度的影响,引入了一个描述单位温度变化线圈感应电压的比率误差的参数,得出了计算热膨胀引起的电压比率误差的数学模型,分析了矩形截面线圈和圆形截面线圈以便于比较热膨胀对不同截面形状线圈测量准确度的影响.试验数据表明,电压的比率误差随温度的变化趋势与理论分析一致;由线圈的缠绕线和骨架引起的误差总和包括在测量误差之内.这对于设计高准确度的Rogowski线圈是非常有用的.     

消弧线圈运行抽头的选择

中性点经消弧线圈接地可以保证电力系统供电可靠性,消弧线圈的运行和调整基于两点：一是消弧线圈的电感电流补偿电网接地电容电流,限制接地故障电流的破坏作用,使残流的接地电弧易于熄灭;二是限制中性点位移电压,防止三相对地电压偏移较大而危及电力设备的绝缘。研究消弧线圈的运行和调整,充分发挥消弧线圈作用并提高其动作成功率,对于改善中性点经消弧线圈接地的电力系统运行,很有实际意义。