电子式电流互感器的研制

电子式电流互感器的研制

2020-05-31 20:16:02热度:作者:东弘仪器仪表来源:http://www.phunxammoi3d.com

电子式电流互感器的研制

电子式电流互感器的研制

The Development of Electronic Current Transformer

[作者]

王化冰 王彦辉

[摘要]

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。

0 引言

电流互感器是电力系统中电能计量和继电保护的重要设备,其精度及可靠性与电力系统的安全、可靠和经济运行密切相关。随着超高压输电网络的建设,在高压电力系统的智能化发展中,传统的电磁式互感器不仅由于其体积和重量大、造价高、防爆绝缘困难、安全性能差,更重要的是其带有铁心,频带窄、易受电磁干扰、磁饱和时二次信号波形严重畸变,作为继电保护使用时,反应速度滞后且容易导致继电器误动作,并且其输出不能和计算机联网、不能实现智能化控制,从而限制了电力系统的发展。随着电子技术的发展和微机的普及,开发出具有测量、保护以及具有通讯能力的电子式电流互感器不仅是一个必然的要求,也成为一种可能。

与传统电磁式互感器相比,光电互感器凭借其原理上的优势,成为高压互感器研究的新方向,受到国内外研究人员的广泛关注。光电互感器可分为传感型和传光型两种。传感型互感器基于Farady效应和Pockels效应,由于 存在双折射和光学材料温度稳定性等问题,实用化进程比较缓慢。基于传统测量器件和光纤的传光型传感器,其传感单元性能稳定,是目前最接近实用化的测量方案。Rogowski线圈是传光型电流互感器中最常用到的传感单元。它是将导线均匀密绕在环形等截面非磁性骨架上而形成的空心电感线圈。以Rogowski线圈为感应探头的电子式电流互感器具有明显的优点:没有传统互感器的二次开路高压的危险;不会产生磁饱和及磁共振现象,优其是在高电压、大电流的环境下采用光纤传输测量结果,因此具有良好的绝缘性能,在高压、超高压大电流的情况下,可以满足高压环境下工作的要求;测量频带宽,动态范围大,使得测量信号的准确度和带宽有了明显改善,为测量和分析大容量电力系统中的瞬间故障电流和高次谐波提供了可能;体积小、重量轻、造价低廉、易于实现测量和保护的自动化与数字化。

1 电子式电流互感器原理与结构(略)

2 传感探头的研究与设计

2.1 Rogowski线圈的原理(略)2.2 印刷电路Rogowski线圈的原理与设计(略)

3 积分电路的研究与设计

3.1 积分器的原理(略)3.2 数字积分器的研究与设计(略)3.3 数字集成电路实现的积分器(略)

4 试验测试与分析(略)

5 结语(略)

(全文请参阅《电测与仪表》杂志2006年第11期)