电子式电流互感器研究评述

《电子式电流互感器研究评述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第l4期继电器RELAYVo1．33No．142005年7月l6日Ju1．16．2005l1电子式电流互感器研究评述郭志忠(1．许继电力科学研究院，北京100085；2．哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001)摘要：对Rogowski线圈电流互感器和光学电流互感器这两种主要的电子式电流互感器进行了基本的评述在动态测量品质方面，光学电流互感器优于Rogo~ski线圈电流互感器两种电子式电流互感器都形成了实用化技术电子式电流互感器对提高电网动

2、态观测的准确性，对提高继电保护的动作可靠性，对于数字电力系统的建设都具有重要意义关键词：电子式电流互感器；Farada~电磁感应原理；Faraday磁旋光效应原理；R。gowski线圈．中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：1003-4897(2005)14-0011．04电子式互感器的基本特征，是建设数字电力系统的0引言基本需要。电子式互感器泛指电子化测量输出方式的电力测量方法准确化、测量传输光纤化、测量输出电系统互感器，涵盖不同的测量原理、方法以及测量传子化是电子式互感器的三个主要发

3、展趋势(参见图输方式：电子式电流互感器有两种传感原理：1)。Faraday电磁感应原理和Faraday磁旋光效应原理：面向Rogowski线圈电流互感器和光学电流互属于Faraday电磁感应原理的有铁心线圈和空心线感器，本文评述电子式电流互感器的研究状况。圈两种传感结构，空心线圈结构的电流互感器又叫做Rogowski线圈电流互感器。属于Faraday磁旋光鼍r整勰l’Ur．：『lL效应原理的包括块状玻璃和光纤两种传感结构，这：一(降氏制造成木)类电流互感器又叫做光学电流互感器。Rogowski线

4、三儿虢化圈电流互感器和光学电流互感器是两种主要的电子一式电流互感器。“准确测量任何时刻的电流瞬时值”是电流互●姜一感器的理想测量品质。广泛使用的铁磁线圈电流互图l电子式电流互感器的组成感器，尽管稳态测量精度能够满足0．2级电能计量Fig．1Compositeofelectroniccurrenttransformer的要求，然而短路故障时存在磁路饱和现象，导致动态测量能力差，是保护装置误动和拒动的重要原因：1Rogowski线圈电流互感器为了保证保护装置动作的可靠性和实现电网的动态可观测性!，必

5、须提高电流互感器的动态测量精1．1基本原理度，这是研制电子式电流互感器的最重要驱动力：Faraday电磁感应原理叙述“磁场变化产生感应电动势”的事实，就是电压等级越高，铁磁线圈电流互感器的绝缘结构越复杂、绝缘费用越高。测量的光纤传输方式是e(t)：一(1)df简化绝缘结构、大幅度降低成本的有效途径，是电子其中：e(t)为感应电动势，为磁通，t为时间。式互感器的必然趋势。对于光学电流互感器，测量Faraday电磁感应原理是Rogowski线圈电流互的光纤传输顺其自然，对于基于电磁感应原理的电感器的

6、传感基础。这在基本原理上决定了Rogowski流互感器，需要采用电光转换的手段。线圈电流互感器不能测量稳恒直流，对于变化比较现代电网的二次系统是实时信息化系统，要求缓慢的分量，比如非周期分量，也不能保证测量精互感器提供标准的信号输出，而不是具有负载能力度。很显然，Rogowski线圈电流互感器是存在测量的二次电流或者二次电压输出。测量输出电子化是频带问题的电流互感器。维普资讯http://www.cqvip.com12继电器1．2传感结构与稳态测量精度测量频带取决于基本的测量原理，信号处理方法不

7、Rogowski线圈是缠绕在环状非磁性骨架上的空能根本解决。心线圈(见图2)。这在传感结构上根本解决了铁心电流较小时，Rogowski线圈电流互感器的取样线圈电流互感器的磁路饱和问题：灵敏度相对较小，输出的电压信号变得很弱。小电空心线圈的磁链lfr与被测电流i的关系是流时的微弱信号处理也是Rogowski线圈电流互感lfr=Mi(2)器面临的难点问题。其中2光学电流互感器M=孚(3)2．1基本原理这里，是互感系数，是线圈匝数，7是环的周Faraday磁旋光效应原理叙述了这样的事实：线长，S是线圈

8、所围面积，肛。是磁导率：性偏振光通过置放在磁场中的Faraday旋光材料互感系数M为常数是高测量精度的基础，这要时，偏振面将发生与磁场大小成正比的偏转(图3)，求：空心线圈的截面积处处相等；线匝的缠绕处处均就是匀；骨架截面要细小，并且骨架厚度与骨架内径相比能够忽略：空心线圈的制造工艺问题是保证Ro—txVJLHdl(4)gowski线圈电流互感器稳态测量精度的关键问题之这里，为Faraday旋光角(偏振面的转角)，为旋光材料的磁导率，V为旋光材料的Verdet常数，日为磁场强度，，J为通过旋光材