一种电子式电流互感器的高压侧设计.pdf

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1、一种电子式电流互感器的高压侧设计王玮，等一种电子式电流互感器的高压侧设计DesignoftheHighVoltageSideforElectronicCurrentTransformer互纬1贾明娜2馨新筹1吕(山东理工大学电气与电子工程学院1，山东淄博山东科汇电气自动化股份有限公司2，山东淄博255087；国网山东桓台县供电公司3，山东淄博摘要：针对母线供电方式的电子式电流互感器存在的问题，提出了一种高压侧电路的设计方法。该方法根据母线电流大小自动调节线圈初次级绕组的匝数比，使得在母线电流较大时能

2、够保证电源的稳定性和较低的电路热耗，同时在母线电流较小时保证系统具有较小的供电死区。详细分析了设计原理，具体介绍了软硬件的设计方法，并通过实验验证了设计方法的有效性。关键词：电子式电流互感器母线供电供电死区热耗线圈匝数中图分类号：TH86；TP212文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201601020Abstract：AimingattheproblemsexistinginelectroniccurrentU'ansformerwhichispowe

3、redbybusbar．thedesignmethodforthecircuitofitsIIighvoltagesideisproposed．Withthismethod，theturnsratioofprimaryandsecondarywindingsisautomaticallyadjustedinaccordancewiththecurrentofbusbar。thiscalleu811．i_ethestabilityofpowersupplyandlowerheatlossoftheci

4、rcuitwhenthecurrentofbusbarisl=ser．inaddition，itmaymake8nlallerdeadzoneofpowersupplywhenbusbarcurrentissmaller．Thedesignprincipleisanalyzedindetail，thedesignofsoftwareandhardwareisintroduced，andtheeffectivenessofthedesignmethodisverifiedthroughexperime

5、nts．Keywords：ElectroniccurrenttransformerPowersupplybybusbarPowersupplydeadzoneHeatconsumptionCoilturns0引言电流互感器是电力系统的重要设备，随着电网电压等级的提高，传统的电磁式电流互感器已不能适应电力系统的发展，电子式电流互感器则由于具有绝缘可靠、测量范围大、频带响应宽、体积小等优点而成为其理想替代产品。在电子式电流互感器高压侧的供电方式中，使用CT从母线取能的方式已成为目前主要的实用方式，该方式

6、存在如下不足：①母线电流较小时存在供电死区；②线路电流变化范围较大导致电源的稳定性较差；③母线电流较大时，电路的热耗使高压侧电路温度升高，对电子器件的工作效率、寿命及系统的测量精度都将产生影响¨-。使用降低高压侧电路功耗、选用高磁导率铁心材料等方法能够降低系统的供电死区B。1；对电源电路进行过压保护及稳压设计可以提高电源的稳定性口J，但同时也带来电路成本及复杂度的增加；使用可控硅国家高技术研究发展计划(863项目)基金资助项目(编号：2012AA050213)。修改稿收到日期：2015一05一08。

7、第一作者王玮(1983一)，男，2007年毕业于山东大学信号与信息处理专业，获硕士学位，讲师；主要从事电气测量技术、嵌入式系统设计方面的研究。《自动化仪表》第37卷第1期2016年1月分流等方案可以降低电路的热耗哺1，但当电流很大时该方法效果不佳。本文提出了一种高压侧电路的设计方法，根据母线电流大小自动调整线圈初次级绕组匝数比，有效解决了电源稳定性较差和电路热耗过高的问题，同时又保证了较小的供电死区。1电路构成本文所设计的电子式电流互感器的高压侧电路由铁心线圈、电源电路、信号处理电路及线圈变比控制电

8、路组成。铁心线圈用于从母线取电；电源电路用于为电路的其他部分供电；信号处理电路从电源电路的二次电流中取出信号，并对其进行比较、放大、滤波、采样等处理，最后送入发光驱动电路，将数字化的光信号通过光纤送至低压侧电路；线圈变比控制电路通过改变线圈次级绕组的匝数改变线圈初级和次级绕组的匝数比。电路功能框图如图1所示。图1电路功能框图Fig．1Functionalblockdiagramofthecircuit81≤一一种电子式电流互感器的高压侧设计王玮，等2电路分析图2为高压