罗氏线圈电子式电流互感器的积分技术研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器存电力系统中得到了广泛的应用,其中积分器对电子式电流互感器的稳定性和精度具有重要的影响.针对罗氏线罔的积分算法分别提出了模拟和数字两种算法及其实现形式,从原理上给出了各自的传递函数,对其幅频相频特性以及性能进行了分析,并结合实际应用设计了基于双线性变换数字积分算法的数字积分器,实验结果验证...     

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。     

罗氏线圈电流互感器传递特性及对保护继电器的影响

罗氏线圈电流互感器具有线性系统的特性,阐述了罗氏线圈电流互感器的传递特性及其对保护继电器的影响,基于互感器的物理结构分析了罗氏线圈传感器和罗氏线圈电流互感器的频率特性和瞬态特性。分析结果表明,互感器的带宽可以提高保护中继的性能,带宽主要由罗氏线圈传感器和信号处理电路的参数决定。且瞬态电流的测量误差大小主要取决于电流互感器本身衰减直流分量精度的能力高低。针对空芯线圈电流互感器的性能提出了改进措施,以满足保护继电系统在结构设计和测试标准方面的要求。     

罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性测试方法研究

围绕罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性问题,分析了二次信号动态附加分量形成的原因及条件,建立了罗氏线圈电磁暂态计算模型,提出了计及漏磁的罗氏线圈模型参数理论计算方法并与实测结果进行了比较,提出了基于电磁暂态仿真和模拟量再现技术的电子式互感器动态行为测试方法,开发出电子式互感器动态响应特性测试系统,实现了电子式互感器工频、谐波及行波的传变特性测试,利用上述方法和装置完成了某智能变电站电子式电流互感器动态响应特性测试,试验获得的动态附加分量信号与现场记录相吻合。     

罗氏线圈电子式电流互感器谐波测试方法研究

介绍了国家标准对互感器谐波要求和罗氏线圈电子式电流互感器原理,总结了罗氏线圈电子式电流互感器谐波测量的简单实用方法,通过高精度谐波源配合标准电流互感器和互感器校验仪对电子式电流互感器进行了谐波测试。结果表明:该方法适用性强,操作简单,极大地丰富了谐波的测试方法。     

一种配套GIS用电子式电流互感器的设计

文中主要介绍了110kV电子式电流互感器的工作原理及结构形式。并针对配套GIS用电流互感器的特征,从传感器技术和合并单元技术方面进行了简要阐述,并对采集板电路进行了模拟仿真,同时根据电子式电流互感器的具体结构进行了相关的电场分析和强度校核。     

罗氏线圈电子式电流互感器的宽频域传变特性研究

智能变电站的大量投运,使得罗氏线圈电子式电流互感器的运用也愈发广泛。在阐述罗氏线圈传感单元原理基础上分析其传变特性影响因素,计算了传感单元以及外积分环节的传递函数,得到了其频率响应特性。在Matlab和PSCAD仿真平台上分别搭建了理想实验模型和实际电网模型,验证了理论推导正确性,为改进罗氏线圈电子式电流互感器传变性能提供了理论指导。     

有源电子式电流互感器的关键技术

现阶段实用化的有源电子式电流互感器主要由3部分构成:基于空芯线圈的高压传感部分、处于低压侧的信号调理部分、高低压侧之间的能量和信号传输部分。本文就相关的关键技术进行了研究:高准确度空芯线圈的制备方法、系统暂态性能研究、高压侧供能方法、可靠性分析,为有源电子式电流互感器的实用化作了有益的探索。     

电子式电流互感器应用现状及发展趋势

电流互感器在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。目前电磁式电流互感器逐渐暴露绝缘差、抗干扰能力弱等多种缺点,而电子式电流互感器凭借自身绝缘性好、体积小、可数字化等特点有望成为未来电气领域检测电流的主要设备。本文以电子式电流互感器的研究发展现状切入,通过空心线圈电流互感器(即Rogowski线圈式电流互感器)、低功率电流互感器(LPCT)、光学电流互感器展开进行系统论述,重点分析各自的组成结构及工作原理,并对其优缺点进行总结,提出改进之处。在此基础上指出电子式电流互感器在设备供能、环境适应、传感方式等方面所面临的挑战,并从传感机制和传感材料对其未来的发展趋势做出展望。     

基于低功率线圈的高压无源电子式电流互感器研制

针对当前电子式电流互感器工程应用中存在的问题,研制了一种基于低功率线圈的高压无源电子式电流互感器,并完成电子式电流互感器用低功率测量线圈、低功率保护线圈及远端模块等各部分设计与制造,弥补了传统罗氏线圈作为保护电流传感器所存在的固有缺陷。同时,针对电子式电流互感器制造过程中各个环节存在的主要问题,介绍了设计思路和解决方案,并建立试验条件,对研制的1台110 k V样机进行了室温条件下的准确度进行了测试,试验验证了低功率线圈作为电子式电流互感器保护电流传感器的可行性。     

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的积分器技术

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器中的关键环节之一。分别论述了三种积分器的设计与实现,并对其性能进行了比较:用模拟电路实现的积分器不但在测量稳态电流上有很高的精度,还能较真实地反映故障电流的暂态过程,能稳定可靠地应用于测量、保护等实际工程领域。用数值算法实现的积分器由于其精度与算法实现问题,还需进一步研究与完善。采用集成芯片构成的数字积分器适用于计量系统,但在保护系统中使用具有一定的局限性。     

混合式光电电流互感器中Rogowski线圈传感头设计

针对传统电流互感器易饱和﹑绝缘复杂等缺点,介绍了一种混合式光电电流互感器传感头用于测量的新型空心电流互感器。空心线圈传感头(Rogowski线圈传感头)是由金属导线均匀密绕在一无磁性的骨架上做成的。它具有无磁饱和﹑绝缘方法简单﹑测量范围宽等优点。空心线圈传感头由于其感应机理和结构的原因,容易受到外界磁场和温度变化的影响。针对干扰磁场采取了屏蔽等措施,从材料和元器件选择上解决了温度的影响。并试做了一个传感头,试验结果表明,该传感头效果良好,达到了0.2%的精度。     

罗果夫斯基线圈测量高电压及电力系统中的暂态电流

分析了罗果夫斯基线圈工作原理，推导出副边电流和输出电压的通用表达式，并结合几种被测电流波形分析了线圈特性及测量误差，正弦衰减电流的测量中，在典型的放电电流周期T、电流衰减系数α、线圈结构参数β的范围内，计算得出频率f越低α、β越大，相对误差β越大的结论：得到了当放电回路频率f固定的情况下，相对误差δ主要由参数β决定的结论，最后对电力系统暂态短路电流的测量进行了分析，针对内积分电路做了误差分析，并结合具体试验提出了采用外积分电路的必要性。     

基于Rogowski线圈和数字信号处理的交流电流测量

在继电保护系统中常需测量一次侧大电流。电力系统中,一次侧电流变化范围很大,传统的方法难以满足要求。将Rogowsk i线圈和数字信号处理技术有机的结合,实现了在大电流范围内进行高准确度的测量。Rogowsk i线圈不饱和特性使之能够测量大范围的电流,结合数字信号处理的无零漂积分器的测量方法,消除了模拟信号调理电路的零点漂移,并把其非线性因素影响降低到比较低的水平,它测量大电流具有较高的准确度,实现简单,是一种测量宽范围变化的交流电流的较为理想的选择。     

Rogowski线圈数字积分器的直流误差消除方法研究

积分器是Rogowski线圈电子式电流互感器的重要组成部分,而积分器的精度受放大采样模拟电路中产生的直流误差的影响。文章对几种常用的直流误差消除方法进行分析,提出了一种镜像法,用一对参数相同的装置对一对等幅反相的信号进行采样从而对直流误差进行补偿。软件仿真和硬件测试的结果表明该方法在包含次谐波的电流和故障暂态电流的测量中,仅消除了模拟电路中的直流误差而最大程度地保证了被积信号的完整性,从而达到更高的积分精度。     

Rogowski线圈电流互感器的相差分析与校正

对基于Rogowski线圈的电子式电流互感器（ECT）相位误差的产生机理和校正方法进行研究。介绍了全数字化设计的Rogowski线圈ECT的工作原理,分析ECT产生相差的原因,针对Rogowski线圈产生的相位超前,设计了一种采用ADE7759芯片的数字积分器,可基本还原线圈引起的超前相位;对数据处理、传输系统所产生的相位差,介绍了一种移相用软件算法,该算法在合并单元数字信号处理器(DSP)中执行,可对延时进行有效补偿。测试结果表明,上述相差校正方法效果良好。     

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.     

Rogowski线圈的动模实验研究

介绍了基于Rogowsk i线圈传感的电子式电流互感器在与电磁式电流互感器并联运行时的实验结果,并以变压器差动保护为例对两种传感器的保护特性进行了比较分析研究。实验结果表明:在保证传感器绕制工艺和合理选择信号处理电路结构参数的情况下,与电磁式电流互感器相比,基于Rogowsk i线圈原理的电子式电流互感器能准确反映一次侧暂态电流的变化情况,具有无饱和、测量准确、响应速度快的特点,完全满足电力系统的保护和控制对电流信号采样的要求。     

方形截面Rogowski线圈的一致性分析

为分析Rogowski线圈大批量制造时的一致性特性,推导了方形截面Rogowski线圈的电气参数与结构参数的关系,并分析了主要电气参数对线圈输出特性的影响,基于成品线圈的端口参数测量,提出了一种基于端口参数的校正系数来提高大批量线圈一致性的方法。试验结果表明,采用该方法校正的Rogowski线圈具有较好的一致性,可与积分器随机匹配使用。此方法能有效提高大批量制造Rogowski线圈的一致性,降低了线圈加工过程中的精度要求,具有一定的应用价值。     

基于自积分Rogowski线圈的脉冲电流传感器的建模研究

自积分式Rogowski线圈的体积小、频率响应高,是测量脉冲大电流信号的理想手段。本文分析了Rogowski线圈测量脉冲电流的原理,建立了自积分式Rogowski线圈分布式参数模型,分析了影响线圈频率特性的主要因素,采用电磁场数值分析方法建立了线圈三维电磁场模型,提取了线圈的电感、电容参数。利用求取的参数及等效电路,对其开环特性、闭环转移阻抗及相关影响因素进行仿真,仿真与实验结果对比表明了所建立电路模型的合理性,同时验证了参数的准确性。