TMR传感器阵列测量电流的新型拓扑研究北大核心CSCD

通过传感器阵列和相应的算法减小乃至消除外部干扰电流产生的串扰误差是磁传感器电流测量技术研究中的一个重要问题。文中在对比了现有拓扑结构后,提出了一种双层环形传感器阵列拓扑结构,并对其测量误差进行了仿真计算与实验测量。仿真计算中对比了干扰电流的大小、相位、距离,以及被测导体偏离阵列中心等因素对测量误差的影响。利用8个高灵敏度的隧道磁阻(tunnel magnetoresistance,TMR)元件制作了电流传感器,并在单导体干扰和多导体干扰下进行了测试,实验结果表明其平均误差为1.79%,相对于单层四传感器的方法减小了约7%的误差。相比于其他拓扑结构,文中提出的结构抗干扰能力强,且无需复杂的算法,仅需基本的运算电路即可实现功能,具有较强的实用价值。     

基于空间电容耦合原理的局部放电检测方法及其传感器研究

针对局部放电在线监测中存在的问题,文中基于空间电容耦合原理研制了一种新型局部放电传感器.其分为工频电压波形传感器和局部放电传感器两部分.两者集成在同一块印刷电路板上,使用时无需接地或与被测物体接触,只需将传感器对准被测物体的高压引出线,即可同时对工频电压和局部放电信号进行检测.基于针—板电极模型搭建了局部试验平台,试验...     

空间电容耦合法测量局部放电信号的波形及能量分布特性分析北大核心CSCD

文中基于空间电容耦合法制作了非接触式局部放电传感器,并利用4种典型的绝缘油纸缺陷模型,搭建了局部放电实验平台,探究了所制作的传感器与传统脉冲电流法测量到的局部放电时域波形和频域能量分布特性。实验结果表明:利用空间电容耦合法可有效获取绝缘油纸缺陷模型的局部放电信号。传统脉冲电流法测量频带较低,4种缺陷模型中,仅可有效分辨出含强垂直分量的沿面针板放电信号,其他3种缺陷模型放电信号的时域波形和频域能量分布特性较为接近,无法有效分辨。而文中制作的局放传感器测量频带可达数百兆赫兹,测得的信号高频信息量含量较为丰富,利用信号的时域波形或频域能量分布特性均可实现对不同缺陷模型放电的识别,为利用空间电容耦合方法测量电力变压器局部放电及进行放电模式识别提供了研究基础。     

基于电场耦合原理和差分输入结构的电压传感器设计与实验

传统的电压互感器存在体积大、绝缘困难、铁心饱和、铁磁谐振过电压、暂态响应特性差等问题。基于电场耦合原理和差分输入结构的电压传感器不需要与被测物体或地面接触,可以避免上述问题。然而,差分电极之间需要足够高的电容以获得足够的精度和高的分压比。现有的利用差动电极间互电容的方法存在许多问题,不能满足实际需要。针对上述问题,文中采用多层陶瓷电容器代替互电容,设计了一种新型的电压传感器。实验结果表明,该传感器具有良好的精度和瞬态响应特性。工频下的比值误差在±0.5%以内,相位差在1°以内。在500 Hz～30 kHz范围内的比值误差在±5%以内,相位差在5°以内。此外,它还具有成本低、小型化、外形灵活、分压比易于调整等优点。     

基于电场探头及电流传感器的MOA运行状态带电检测方法研究

作为一种电力保护设备，金属氧化物避雷(MOA)运行状态的准确识别是确保电网安全高效运行的前提之一。针对传统MOA运行状态检测方法中存在的检测准确性低，无法进行带电检测等问题，笔者提出了一种基于各次谐波原理的MOA非接触式带电检测方法。该方法采用一种改进的差分式电场探头和钳式电流传感器(CT)实现对于MOA电压与电流的信号采集，在此基础上对两路信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到阻性电流等参数以实现对于MOA的检测。本研究开发了样机，详细介绍了样机的结构，推导了其传递函数，并分别对正常运行状态的MOA、老化和受潮的MOA进行了测试试验。结果表明，该样机能够准确采集到MOA阻性全电流、阻性基波电流及阻性3次谐波电流等参数，正常运行状态时幅值大小分别为23μA、17μA、5μA,受潮、老化相关状态下，阻性基波电流分别达到35.3μA和30.2μA,阻性3次谐波电流分别达到6.2μA和15.1μA,针对3种状态样机检测结果与在线监测系统基本保持一致，电流相对误差可达0.5%,且与已有文献相吻合，说明所开发样机符合MOA带电检测要求，具有良好的工业应用价值。