Rogowski线圈电流互感器的全数字化设计

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1、万方数据·450·第42卷第6期2006年12月高压畦笙HigIlVoltageApparatusV01．42No．6Dec．2006文章编号：1001—1609(2006)06—0450—03Rogowski线圈电流互感器的全数字化设计陈金玲，李红斌，冯凯(华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074)All—digitalDesignofRogowsldcoilCurrentTransformerCHENJin。ling，LIHong。bin，FENGKai(CollegeofElectricandElectronicEngineering，HuazhongUniversi

2、tyofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)摘要：Rogowski线圈电流互感器是一种新型电子式电流互感器。与传统的电流互感器相比，它具有动态范围大和测量频带宽的特点，但它的温度特性、长期稳定性不及传统互感器。全数字化设计旨在更进一步提高互感器的性能．它包括数字积分、数字传输、数字化处理和数字输出4个部分。即除了传感头以外．互感器的其余部分均为数字形式。对全数字化设计的Rogowski线圈电流互感器进行了准确度试验和数字输出接口试验．试验结果表明．该数字化设计满足IEC标准关于0．2级互感器的精度要求以及数字输出的相关要求．关键词：Rogows

3、ki线圈；全数字化；数字积分器；数字输出中圈分类号：TM452．93文献标识码：AAbstract：Rogowskicoilcurrenttransfoliner(RCT)isakindofnovelelectroniccurrenttransformer．Comparingwithtraditionalcurrenttransformer(CT)，RCThasmanyadvantages，suchaswidedynamicrange，broadfrequencyband．Onthecontrary，thetemperaturecharacteristicsandthelong-ter

4、mstabilityofRCTareinferiortothoseofCT．Theall—digitaldesignisappliedtoimprovetheperformanceofRCTfurther，includingdigitalintegrating，digitaltransmission，digitalsignalprocessinganddigitaloutput．卟atmeansallpartsoftheRCTexcepttllesensoraredigital．Theaccuracytestandthedigitaloutputinterfacetestofall-d

5、igitalRCThavebeentaken．Thetestresultsshowthattheall-digitaldesignscanmeetthe0．2classaccuracyandtherequirementsofIECstandard．Keywords：Rogowskicoil；all-digital；digitalintegrator；digitaloutput0引言Rogowski线圈电流互感器(RCT)是一种新型电子式电流互感器。与传统的电磁式电流互感器相比，它具有如下特点：不含铁心，无磁滞效应和磁饱和现象，带宽得到显著改善：传感头与被测电流之间没有电气连接．对被测回

6、路影响甚小：高低压侧之间通过光纤进行信号传输．实现了良好的电气绝缘．在高压及特高压应用领域具有独特优势；体积小、重量轻、易于实现测量和保护的自动化和数字化等。这些特点使得RCT日益成为人们关注的焦点。为了还原被测电流．必须对Rogowski线圈传感头的输出信号进行积分。笔者介绍的全数字式有源电子式电流互感器．用数字积分器取代了模拟积分环节，高低压侧之间采用数字式传输。最终的输出也是数字形式．并且该数字输出可直接与以太网相连．符合IEC60044—8《电子式电流互感器》标准的相关要求。也就是说，全数字式电子式互感器从传感头的输出信号开始．所有的后续处理及信号传输均采用数字方法．与部分或全

7、部采用模拟环节的RCT相比．全数字式RCT具有更好的温度性能和抗电磁干扰性能。1Rogowski线圈测量原理Rogowski线圈是均匀缠绕在一个截面均匀的非磁性骨架上的线圈，见图1。kR。．一一}=濯．一．I一⋯．．隧《iLk．I幽±e(t)图1Rogowski线圈当有电流从线圈中心流过时．线圈两端会产生感应电势：收稿日期：2006—03-14；修回Et期：2006-04-21作者简介：陈金玲(1978一)，女，湖北新洲人，博士，主要从事电子式