基于Rogowski线圈电子式电流互感器的研究

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长期以来,电流互感器在电力系统继电保护和电流测量中占有不可替代的地位。传统的电磁式电流互感器(CTs)在作为测量与保护用时,它的磁路饱和问题一直困扰着人们。随着继电保护和测量装置向微机化和数字化方向的发展,设备不再需要高功率输出的电流互感器。这样一来,低功率输出、结构简单、线性度良好的Rogowski线圈电子式电流互感器(ETA)引起了人们的注意,并且进入广泛的研究阶段。本文从电流互感器的基本概念介绍起,介绍了传统电磁式电流互感器的原理和电流测量新的发展方向,重点将Rogowski线圈电子式电流互感器与传统电磁式电流互感器和LPCT比较,突出了其用作测量和保护的优点;接着分析了Rogowski线圈测量电流的原理,针对不同的应用场合,建立不同的应用模型,用较多作者的实验证明了理论模型的正确性;并且从高压端系统、光纤传输系统到低压端系统的设计要点,介绍了Rogowski线圈电子式电流互感器的总体方案,研究采用了TMS320C32设计硬件电路,充分利用DSP强大的运算能力,以满足电网的自动化水平、安全性及可靠性等要求。由于Rogowski线圈电子式电流互感器比较新,本文探讨了影响实验误差的各个因素和与Rogowski线圈电子式电流互感器的设计和准确度提高的相关问题,提出了解决问题的方法,比如:采用V/F变换、有源积分及放大器提高系统的准确度,测大电流时的幅频特性,测小电流的方法,内绝缘结构的设计,接口问题和系统的抗干扰问题等等。
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