应用于GIS保护及监测的罗氏线圈电子式电流互感器

论述罗氏线圈电子式电流互感器研发工作中各环节的误差、干扰及处理措施，提出温度变化时骨架、线圈的变化差异及复合影响的分析方法．采用线圈的温度老练方法使其尽快达到稳定状态。采用罗氏线圈新型回绕线技术和严格的线圈绕制工艺，保证了罗氏线圈的抗外界磁场干扰性能。对于样机进行了大量的实验检验．证明回绕线是一个非常有效的抗干扰措施．按照本文方法制作的罗氏电流互感器满足0.5级准确度要求，完全可用于电力系统的保护和监控.     

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器(LPCT)实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器.LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号.试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0.2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求.通过对装置的温度试验得出:在-30℃～70℃温度范围内,系统的比差变化小于±0.1%,角差变化小于±2',验证了装置的实用性.     

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...     

地电位供电型电子式电流互感器的设计

针对目前普遍使用的激光供电型电子式电流互感器存在的问题,研究了一种地电位供电型电子式电流互感器,该互感器采用传统倒立式SF_6的绝缘结构,其主要特点是传感单元位于地电位侧,取消了光供电系统,采用空心线圈作为计量、保护的传感单元,将调制的电信号引到低压侧进行解调得到被测电流.文章对温度这一影响空心线圈性能的关键因素进行了仿真计算.研制的地电位供电型电子式电流互感器在国网电力科学研究院进行了型式试验,试验结果表明,研制的电子式电流互感器准确度达到了0.2S级要求.     

基于Rogowski线圈电子式电流互感器的研究

简要介绍电子式电流互感器的类型及发展现状,分析了基于Rogowski线圈电子式电流互感器的工作原理和系统结构,在此基础上给出了具体的设计方案:系统采用激光供电方式,利用Rogowski线圈测量电流信号,经高压侧数据采集系统采样调整后的数据信息以曼彻斯特码格式通过光纤传输到低压侧的合并单元,合并单元在完成数据解码校验之后,将数据信息按以太网格式组帧编码,由以太网口串行发送至二次保护控制设备。同时,对研究过程中存在的问题进行分析,指出下一步研究工作的方向和重点。     

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器（LPCT）实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器。LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号。试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0.2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求。通过对装置的温度试验得出：在-30 ℃~70 ℃温度范围内,系统的比差变化小于±0.1%,角差变化小于±2′,验证了装置的实用性。     

集成于隔离断路器的电子式电流互感器

提出并实现了一种可与隔离断路器集成为一体的电子式电流互感器新型结构,介绍了产品的原理、结构及性能测试试验情况。产品利用空心线圈传感保护电流信号、低功率CT传感测量电流信号、远端模块就地采集空心线圈及低功率CT的输出信号、悬式光纤绝缘子保证绝缘并传输信号,具有绝缘结构简单可靠、体积小、质量小、测量准确度高、动态范围大、暂态特性好等特点。性能测试试验表明产品的测量准确度、温度特性及抗电磁干扰特性等关键性能满足入网运行要求。产品与隔离断路器集成为一体,能有效减小变电站的占地面积,即将在中国新一代智能化变电站使用。     

一种电子式电流互感器的研制

针对传统电流互感器绝缘复杂、易饱和等缺点，研制了一套电子式电流互感器。利用Rogowski线圈作为传感头，经过A/D转换、电光转换，由光纤将一次电流信息传输到低电位端进行信号处理。数据采集采用多路数据采集系统，可以将Rogowski线圈测量通道信号、保护通道信号、传感头温度值以及供电系统电压值进行分时传输。整套装置测量准确度达到0.5%，并具有绝缘简单、动态范围广以及不会产生磁饱和等优点。     

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。     

基于数据融合的组合结构电子式电流互感器设计

目前电子式电流互感器(electroniccurrenttransformer,ECT)大多数采用单传感器开环结构,对每个环节的精度和可靠性的要求都很高,严重限制了ECT整体性能的提高,影响其实用化。介绍了铁心线圈式低功率电流互感器(lowpowercurrenttransformer,LPCT)和印刷电路板(printedcircuitboard,PCB)空芯线圈电流互感器及其数字积分器,在此基础上设计了一种基于PCB空芯线圈和LPCT的组合结构ECT,该结构具有并联和前馈的特点,结合了这2种互感器的优点。采用数据融合算法来实现高精度测量和提高系统可靠性,并提出了辨别LPCT饱和的新方法。实验和仿真结果表明,该ECT可覆盖较大的电流测量范围,达到IEC60044-8标准中关于测量(幅值误差)、保护(复合误差)和暂态响应(峰值)的准确度要求,能够作为多用途ECT使用。     

电子式电流互感器相位补偿设计

针对目前难以精确测量小电流这一难题,研制了一种适用于小电流测量的电子式电流互感器.根据其特点对各环节所产生的相位差进行分析计算,针对计算结果及以往相位补偿电路的特点与不足,提出基于全通滤波原理、采用2个1阶全通滤波电路串联来解决小范围内相位补偿问题,并给出相位补偿电路的仿真结果及系统试验结果.结果表明该设计方案具有良好的相位补偿效果,并且能够使该系统的精度达到国标0.2级标准.     

10kV低功率电子式电流互感器LPCT的研究

为了提高电流互感器的可靠性和准确度,从而提高电力系统的安全、稳定和经济运行,笔者详细分析了取样电阻、二次电流精度和干扰电磁场等因素对电子式电流互感器准确度的影响,并提出了相应的改进互感器准确度和电磁兼容措施。在理论分析基础上,研制了一台10 kV低功率电子式电流互感器,并对样机进行了准确度测试。测试结果表明,设计的样机准确度满足IEC 60044-8规定的0.2级测量和5P20保护要求。     

一种三相组合型电子式互感器设计

提出了一种新型组合型电子式互感器。在考虑温度和磁干扰情况下,设计了采集相电流的罗氏线圈、采集零序电流的低功率线圈、采集电压的同轴电容分压器,以及处理信号的相位和幅值数值的二次转换电路,并试制了样机。样机试验表明,相序和零序电流精度分别可达到GB/T 20840.8—2007要求的1级和3级精度;相序和零序电压精度分别达到GB/T 20840.7—2007要求的1级和3P级精度。     

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。     

电子式电流互感器传感头的低功耗设计

降低传感头功耗是目前电子式电流互感器的研究重点。针对电子式电流互感器的工作原理及目前研究难点,通过对传感元件和模拟信号处理电路的改进,有效地使传感头的功耗降低到50 mW以下,测量精度得到提高。此外对电流互感器的相位补偿也有了很大的改善。试验结果证明,该设计方案切实可行,除降低功耗以外,在比差及相位差方面都能够满足国标0.2级电流互感器的要求。     

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。     

小型PCB罗氏线圈电流互感器

智能化电器是电器技术的发展方向,而电流检测是关键技术之一.为此设计了一种集电流采样与信号处理于一体的小型PCB罗氏线圈电流互感器.详细介绍了罗氏线圈的工作原理,在有限空间内设计高性能PCB罗氏线圈的思路,指出在PCB罗氏线圈的空白区域增加过孔能增加线圈匝数,设置返绕线圈能够抵消与线圈平面垂直方向干扰磁场的影响,并在理论指导下设计了精度高、体积小、抗干扰能力强的PCB罗氏线圈.同时为了实现对被测一次电流的实时精确检测,设计了积分电路来对罗氏线圈的输出信号进行相位还原,从而实现电流互感器的电流采样与信号处理于一体的小型化发展.     

电子式电流互感器的研制

分析了Rogowski线圈的原理和设计要求,给出了印刷电路板Rogowski线圈的具体设计方法;分析了积分器的原理和设计要求,提出了用数字芯片ADE7759构成数字积分器的方法。     

电子式电流互感器中的关键技术

详细分析了IEC6 0 0 4 4 8《ElectronicCurrentTransformer》中规定的光学TA及空芯TA目前存在的关键技术问题及解决方案。运用矩阵光学理论 ,提出了采用永久磁体作为参考源应用于光学TA中的比较测量法 ,实验表明该法可实时补偿随环境因素改变的材料Verdet常数及线性双折射。还介绍了一种基于印刷电路板的空芯线圈新结构 ,其二次绕组无需手工绕制和电阻调整 ,额定电流 2 0A时 ,准确度 0 .2级 ;额定电流≥ 30 0A时 ,准确度 0 .2S级。采用低功耗电子技术后空芯TA测量准确度 0 .2级时高压侧电路功耗 <5 0mW。     

稳态和暂态电流测量合一的电子式电流互感器量程切换设计

为满足电子式电流互感器对高压电网各阶段电流都具有较高测量精度的要求,本文提出了一种新型的量程切换电路。对于采用罗氏线圈的电流互感器,通过对罗氏线圈的感应电压进行幅值和绝对值双重监测达到跟踪电压峰值变化的目的,在稳态采用幅值监测加绝对值辅助监测的方式,在暂态采用绝对值监测并反馈锁定的方式。利用得到的监测信号控制仪表放大器INA110的电路连接对罗氏线圈各阶段的感应电压进行不同放大,从而实现量程的高速自动切换。实验表明这种设计能使电流互感器快速自动切换量程以充分利用其内部电子资源。本文对电子式电流互感器的设计有一定的参考价值。