文档介绍：山东农业大学
硕士学位论文
基于Rogowski线圈的电子式电流互感器测量部分的研究与设计
姓名:郭秀杰
申请学位级别:硕士
专业:农业生物环境与能源工程
指导教师:赵法起
20090612
摘要目前,电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器,它的工作原理和变压器类似。然而,随着电力系统的传输容量越来越大,电压等级越来越高,传统的电磁式电流互感器因其传感原理而出现不可克服的问题:绝缘结构日趋复杂、体积大、造价高;在故障电流下铁芯易饱和,使二次电流值和波形失真,产生不能容许的测量误差;充油易爆炸而导致突然失效;若输出端开路,产生高电压对周围设备和人员存在潜在的威胁;易受电磁干扰等。为适应电力系统的快速发展,有必要研制利用其它传感原理的电流互感器。本文针对电力工业对电子式电流互感器的要求,》等相关标准为依据,对电子式电流互感器进行了研究设计。采用线圈作为高压电力线上的传感头,将线圈的输出数字化后,通过光纤传送到低压端进行允净蚧指闯稍吹哪D信号,实现对高压一次电路电流的测量;系统利用光纤数字传输系统实现高压部分和低压部分的完全电气隔离和实现信号传输,提高了信号传输的抗干扰能力;采用微机接口技术实现微机对电子式电流互感器采集数据进行处理和相应的调整:具有数据输出和模拟输出两种,为后级测量、保护和控制设备提供了良好接口。疍转换电路是整个高压端的核心,本文着外本文还对高压端有源器件的供能方案进行了探讨,提出了一种新的供能电路;对高压端电子线路的抗干扰问题进行了设计和探讨,提高了整个测实验证明,设计的电子式电流互感器线路简单实用,工作可靠,具有良好的线性度和测量精度,动态测量范围大,响应速度快等性能。相比传统的电磁式电流互感器,本设计的电子式电流互感器克服了磁饱和、因存油而引起的易燃易爆等问题,简单有效的解决了高压端与低压端之间绝缘的问题,而且成本低,体积小,频带宽,具有更大的应用前景。关键词:线圈:电流互感器;积分器:疍转换;供能:重在高压端设计了高精度、高可靠性、低功耗的疍转换接口电路。另量系统的精度。仿真山东农业大学硕士学位论文
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,其作用就是将输电线路上的高电压和大电流按比例变换成可以用仪表直接测量的标准数值,以便于用仪表直接进行测量。电流互感器是电力系统中进行电能计量和继电保护的重要设备,其精确度及可靠性与电力系统的安全、可靠和经济运行密切目前,在电力系统中使用的电流互感器绝大部分都是电磁式的,电磁式电流互感器是基于电磁感应原理制成的,其原理与变压器的原理相同,是由笨重的铁心和一、二次绕组构成的。当一次绕组中有电流通过时,在铁心中会产生交变的励磁磁通,二次绕组中便感应出感应电动势,在回路中产生电流。根据一次回路电流的不同,适当选择电流互感器的变比,可在二次侧获得合适的电流大小醮影。电磁式电流互感器在电力系统中已经应用了一个多世纪,其原理简单、制造技术成熟、输出容量大、运行稳定可靠,适合长期运行而被广泛运用蹶剩。随着电力系统的不断发展,继电保护、电气设备等自动化程度的提高,以及电网电压等级的不断提高,电磁式电流互感器因其结构和固有的传感机理导致的缺点越来越多,越来越难以满足电力系统的发展要求。导际跻G蟾丛樱兹家妆D壳埃绱攀降缌骰ジ衅鞯木方式主要有枳铀。:①电压等级比较低的情况下,直接采用空气绝缘;②在电压等级比较高的情况下,采用充气绝缘和油纸绝缘方法:③在高电压的情况下采用串级绝缘。但是,随着电压等级的进一步提高,电磁式电流互感器的绝缘要求越来越复杂,体积也越来越大,其成本随着电压等级的升高而成几次方的增长。而且这种绝缘方式在过电压电流的情况下易导致起火或爆炸等严重后果。对于