资源描述：
《基于rogowski线圈电流传感器的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2002年6月高压电器第38卷第3期·19·文章编号:1001-1609(2002)03-0019-04基于Rogowski线圈电流传感器的研制121翟小社,王颖,林莘(1.沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳110023;2.河北省计量科学研究院,河北石家庄050031)THEDEVELOPMENTOFCURRENTTRANSDUCERBASEDONTHEROGOWSKICOIL121ZHAIXiao2she,WANGYing,LINXin(1.ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110023,China;2.HebeiProvinceA
2、cademyofMetrologicalScience,Shijiazhuang050031,China)摘要:论述了Rogowski线圈电流传感器的系统结构、工作与带铁心的传统互感器相比,罗氏线圈传感器原理、制作工艺等环节。对罗氏线圈进行了灵敏度测量,并具有以下优点:①测量范围宽,精度高;②稳定可靠,对实验结果进行了分析。另外,论述了罗氏线圈传感器的功同时具有测量和继电保护功能;③响应频带宽;④体能与对应的软硬件措施。对抗干扰问题进行了讨论。积小、重量轻、安全且符合环保要求;⑤易于实现微关键词:Rogowski线圈;灵敏度;单片机;抗干扰机化、网络化。中图分类号:TM835.2
3、文献标识码:A基于罗氏线圈的电流传感器具有以下基本功Abstract:Inthispaper,theconstructionofcurrenttransducer能:①电流实时测量和显示;②提供继电保护信号;basedontheRogowskicoilisintroduced,theprincipleofRogowski③具有微机通讯接口。笔者参考国内外有关文献,coilusedincurrentmeasurementisanalysed,theequivalentcircuitisdiscussedandtheexperimentalresultsarepresented.Th
4、emea2在试验测试和分析的基础上,对罗氏线圈电流传感suresforimmunityofinterferencearealsocovered.器的结构、原理、工作过程以及抗干扰和提高可靠性Keywords:Rogowskicoil;sensitivity;micro2processor;的措施等方面进行了研究。immunityofinterference2系统结构组成1概述长期以来,具有铁心的电磁感应式电流互感器罗氏线圈电流传感器测试系统如图1所示,由(CT)在继电保护和电流测量中的作用一直占主导以下几部分组成:①罗氏线圈部分;②模拟信号处理地位。但是,随着超高压输电网络的建设
5、,传统的互电路;③单片机采控部分;④输出转换电路;⑤显感器不仅体积和重量加大、价格上升、防爆绝缘困示/通讯接口。难、安全性能下降,更主要的是它带有铁心,频带很窄,磁饱和时二次信号波形严重畸变,作为继电保护[1]用时,反应速度滞后且容易导致继电器误动作。随着电子技术的发展和微机的普及,在继电保护和测量中,控制部分的能量流和信息流分离,因而监测设备不再需要高功率输出的CT。另外,随着变电站综合自动化和配电自动化的应用,要求开发出电力系统一次电流通过罗氏线圈的耦合以后,具有测量、保护以及通讯能力的电流传感器。从罗氏线圈两端的采样电阻上取到电压信号,经过Rogowski线圈(以下简称罗氏
6、线圈)由于其结构和测模拟信号处理电路加工后送至单片机输入端,经过量原理方面的特点,受到了广泛的关注。A/D转换后,由软件计算分析,最后经过输出转换电路驱动保护动作元件,同时通过显示电路显示各收稿日期:2002-01-17;修回日期:2002-03-14·20·June2002HighVoltageApparatusVol.38No.3种电网参数。感L引起的阻抗以及线圈内阻r相对于Ra很小,可罗氏线圈电流传感器预留了通讯接口,可与上以认为,线圈电压完全降落在Ra上,因此,测量可位机通讯,接受指令并且发送电网参数。以简化为:dI3罗氏线圈的研制U=M(5)dt当测量工频正弦波电流时,
7、可以简单地计算出:3.1罗氏线圈测量电流的原理U=100πMI(6)罗氏线圈测量电流的理论依据是电磁感应定律[2]其中,S=U/I=100πM为一次电流和信号电压和安培环路定律。当被测电流沿轴线通过线圈的比例系数,即罗氏线圈测量正弦波的灵敏度。灵时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁敏度数值的稳定性,是反映罗氏线圈测量精度的重场H。由安培环路定律得:要指标,因此,在制作过程中应对其进行重点校核。∮H·dl=I(t)(1)dΦ由B=μH,E=得:dtE(t)=d(N∫B·dS
