電子式電流互感器研究pag(編輯修改稿)
2025-05-27 05:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 安裝方式為懸掛式 ? 達(dá)到水平：國際先進(jìn) 共 88頁 30 電流互感器的設(shè)計(jì)方案 ? 傳感頭 Rogowski線圈（測(cè)量暫態(tài)信號(hào)－保護(hù)用） 小信號(hào)鐵芯 CT（測(cè)量穩(wěn)態(tài)信號(hào)－測(cè)量用） A/D采樣及溫度補(bǔ)償 電能供應(yīng) ? 光纖傳輸，光纖絕緣子 ? 信號(hào)接收單元 ? 電子式互感器校驗(yàn)儀 共 88頁 31 傳感頭的結(jié)構(gòu)示意圖 光 電 池D C D C 變換器 1 D C D C 變換器 25V4 M 晶 振 電 路時(shí) 序 控 制 電 路 A / D 轉(zhuǎn) 換 電 路時(shí)鐘控制8 路 數(shù) 據(jù) 選 擇 器177。1 2 V采 樣 線 圈 溫 度 傳 感 器 電 壓 監(jiān) 測(cè)邏 輯 控 制 電 路邏輯控制時(shí) 鐘 傳 送數(shù) 據(jù) 傳 送5V5V圖 傳感頭結(jié)構(gòu)示意圖 共 88頁 32 電流互感器樣機(jī)（傳感頭） 共 88頁 33 傳感頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 共 88頁 34 483 5 6 7129 傳感頭部分裝配原理示意圖 1導(dǎo)電桿 、 2電源板 、 3電源變壓器 、 4A/D采集板 、 5羅果夫斯基線圈 、 6鐵芯線圈 7鐵芯線圈外圍電路板 、 8金具 、 9外殼 共 88頁 35 Rogowski線圈介紹 ? Rogowski線圈實(shí)際上就是一個(gè)纏繞在非磁性骨架上的空心螺線管 ? 是測(cè)量暫態(tài)電流的一種常用工具，現(xiàn)在也有用于測(cè)穩(wěn)態(tài)電流的，供計(jì)量和保護(hù)用 ? 沒有鐵心，不會(huì)產(chǎn)生磁飽和 ? 不直接串聯(lián)在被測(cè)回路中，不會(huì)消耗被測(cè)回路的能量 ? 線圈和被測(cè)回路沒有直接的電的關(guān)系，對(duì)被測(cè)回路的影響較小 共 88頁 36 圖 羅果夫斯基線圈原理圖及等效原理圖 Ri Ra h R e ( t) R L R + U out I ( t) + U o u t 0 c c dr r + i ( t ) 共 88頁 37 Rogowski線圈介紹 Rogowski線圈結(jié)構(gòu)圖 首先設(shè)線圈每匝中心線與導(dǎo)線中心線間的距離為 r，穿過線圈每匝的磁場(chǎng)均為 Br，且線圈共有 n匝，每匝的面積均為 S， ?0 為真空導(dǎo)磁率，則可得：導(dǎo)線電流 I(t)與Br 的關(guān)系為： 感應(yīng)電壓 u2(t)與 I(t) 的關(guān)系為： ? ? rtIB r ?? 2/0?? ? dt tdIrnSdtdBnStu r )(2 02 ?????? ??共 88頁 38 Rogowski線圈的幾個(gè)問題（ 1） ? 在測(cè)量小信號(hào)時(shí)，由于 Rogowski線圈為空心線圈，要達(dá)到很高的準(zhǔn)確度，就要求線圈具有較多的匝數(shù)。 ? 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB1208－ 1997對(duì)電流互感器的規(guī)定，對(duì)于 測(cè)量通道 ，應(yīng)保證在 小于 的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)正常測(cè)量，誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)；同時(shí)對(duì) 保護(hù)通道 ， 能保證在 20倍額定電流以內(nèi)能夠進(jìn)行保護(hù)監(jiān)測(cè) 。 ? 假設(shè)額定電流為 600A，則保護(hù)用暫態(tài)電流幅值可達(dá) 600＊ 20＝ 12022A，實(shí)現(xiàn)如此大范圍內(nèi)信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量難度是很大的 共 88頁 39 Rogowski線圈的幾個(gè)問題（ 2） ? 線圈骨架的選擇 水泥、大理石、花崗巖 要求 ：選擇線性膨脹系數(shù)小的材料做線圈骨架，隨溫度變化，形變?cè)叫≡胶?，使線圈所受影響最小 ? Rogowski線圈的輸出信號(hào)通常比較弱，易受外界電磁場(chǎng)的干擾，應(yīng)對(duì)線圈進(jìn)行屏蔽，輸出信號(hào)用屏蔽雙絞線引出 共 88頁 40 小信號(hào)鐵芯 CT（測(cè)量穩(wěn)態(tài)信號(hào)－測(cè)量用） ? 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB1208－ 1997對(duì)電流互感器的規(guī)定，對(duì)于 測(cè)量通道 ，應(yīng)保證在 小于 的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)正常測(cè)量，誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)； ? 鐵芯采用硅鋼片或超微晶合金材料，環(huán)形穿心結(jié)構(gòu)，沒有氣隙、漏磁少 共 88頁 41 A/D轉(zhuǎn)換電路 ? A/D轉(zhuǎn)換電路是整個(gè)傳感頭的核心部分 要求： ? A/D轉(zhuǎn)換器件功耗小、采樣率足夠高 ? 線圈輸出的電流為正弦波，因此 A/D轉(zhuǎn)換器
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