基于Rogowski線圈的電子式電流互感器的可靠性研究.pdf

1、互感器是電力系統(tǒng)中獲取電流和電壓的關(guān)鍵設(shè)備。隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的不斷提高以及容量的不斷增加，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器逐漸暴露出諸如易發(fā)生磁飽和、實(shí)現(xiàn)絕緣較難等明顯缺陷。而新型電子式電流互感器因具備無(wú)磁飽和、絕緣性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)，已受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注，并在國(guó)家電網(wǎng)中初步應(yīng)用。然而，實(shí)際應(yīng)用中的電子式電流互感器的電流傳感頭容易受到外界環(huán)境因素（如溫度、電磁干擾等）的影響，從而影響計(jì)量精度和連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而電力系統(tǒng)中電參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)

2、確性和可靠性是電力系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保障。因此，盡管新型的電子式電流互感器被認(rèn)為是傳統(tǒng)電磁式電流互感器的理想替代品，但其廣泛應(yīng)用仍需進(jìn)一步的改進(jìn)和研究。
　　本文對(duì)國(guó)內(nèi)外電子式電流互感器(ECT)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀作了綜述，對(duì)基于Rogowski線圈的電子式電流互感器的組成、工作原理及其研究中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)闡述?；赗ogowski線圈式電流互感器測(cè)量的可靠性，本文開展了Rogowski線圈的性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

3、。以矩形截面Rogowski線圈為例，對(duì)線圈的傳感原理進(jìn)行分析，導(dǎo)出了改進(jìn)的熱膨脹效應(yīng)引起的線圈輸出電壓相對(duì)誤差因子理論模型。該誤差因子與線圈材料熱膨脹系數(shù)以及線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)，得到基于該模型估計(jì)的理論誤差，比已報(bào)道的誤差模型給出的結(jié)果更接近實(shí)驗(yàn)事實(shí)。為減小熱膨脹效應(yīng)對(duì)線圈的影響，本文根據(jù)以往制作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合Rogowski線圈的工作環(huán)境及精度要求，提出選取熱膨脹系數(shù)較低的陶瓷材料作線圈骨架以及漆包銅線作線圈繞組的材料這一優(yōu)化考慮，并對(duì)熱

4、膨脹引起該線圈輸出電壓的相對(duì)誤差進(jìn)行理論分析，結(jié)果表明，基于本文選取的材料完成的Rogowski線圈受熱膨脹影響所產(chǎn)生的最大誤差為0.0432％，完全滿足電子式電流互感器0.2級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)。
　　研究分析了在熱膨脹效應(yīng)下電磁干擾對(duì)線圈測(cè)量精度的影響。分別建立了干擾磁場(chǎng)水平分量和垂直分量引起的線圈輸出電壓相對(duì)誤差的理論模型，分析了溫度、距離以及線圈材料熱膨脹系數(shù)等因素的變化對(duì)相對(duì)誤差的影響，在此基礎(chǔ)上提出電磁補(bǔ)償、電磁屏蔽等抗干擾措施