一种新型的Rogowski线圈——PCB罗氏线圈

介绍了一种新型的罗氏线圈——PCB罗氏线圈的工作原理及制作方法,用MATLAB对PCB罗氏线圈的特性做了仿真。对PCB罗氏线圈进行了灵敏度测试,并对实验结果做了分析。

用于小电流测量的柔性罗氏线圈设计

保障电力系统的安全运行对国家和人民至关重要。因此,须及时监测设备的性能与可靠性。其中,对设备电流的测量是相当必要的。基于罗氏线圈具有出色的线性度并且精度高,选择采用罗氏线圈作为电流传感器。但以往的线圈在测量小电流时,灵敏度低,精度低,适合对大电流的测量。针对以上问题,进行用于小电流测量的柔性线圈设计,相比刚性线圈,其轻便且安装快捷。该线圈使用硅橡胶电缆作为骨架,双层绕线增大线圈互感,有效提高了线圈的灵敏度。通过对工频电流的测量,最终灵敏度约为40mV/A,满足电力系统中的小电流测量要求,可应用于实际工程中。

基于分流器法和罗氏线圈法的静电放电电流测量一致性研究

本文旨在研究不同测量接入方式对静电放电电流测量的一致性,在分析静电放电电流的测量方法的基础上,着重阐述了分流器法和罗氏线圈法的测量原理,对其静电放电电流的测量进行了比对分析。试验表明:两种方法的静电放电电流测量一致性较好,对提高静电放电的防护性能,研究静电放电电流的精确测量具有重要的实际意义。

纳秒级自积分罗氏线圈的设计与模型分析

面向金属丝电爆炸中快前沿脉冲电流测量,设计了一种体积小、易安装的纳秒级自积分罗氏线圈。由于前进匝易受到平行于待测导体方向磁场的干扰,在罗氏线圈中增加了回线部分。基于每匝线圈的电磁参数提出了一种考虑回线的罗氏线圈的新型改进集总参数电路模型。将改进集总参数电路模型在MATLAB中进行仿真分析,探讨了线圈参数对罗氏线圈在不同频率范围内响应特性的影响规律,设计出满足纳秒级上升沿测量的自积分罗氏线圈。为了验证模型的准确性,设计出一种高幅值、快前沿的电流标定源并对实验标定电流进行仿真分析。罗氏线圈标定实验结果表明,相比于集总参数模型,改进集总参数电路模型更加准确,为设计和分析高精度的带回线的罗氏线圈提供了新思路。

基于罗氏线圈电流采样的导轨式监测装置

针对国网多表位计量箱缺乏整箱计量设备、充电设施运行状态无法实时监测等问题,设计了一种基于罗氏线圈电流采样的导轨式监测装置,采用小华半导体HC32F460,锐能微计量芯片RN8302B,电流采样使用外置罗氏线圈,电压从罗氏线圈穿刺取电。结果表明:罗氏线圈精度为0.5S,基表精度为C级,整机精度为B级,支持罗氏线圈互换性安装,可实现计量箱与充电桩用电数据监测,促进国网充电设施全寿命周期管理模式建设,深化低压电能表的状态评价。

基于罗氏线圈检测电弧高频分量的电弧故障检测方法

介绍了利用罗氏线圈di/dt传感器对低压交流电路中的串联电弧故障进行检测。通过模拟不同负载和电流等级下的串联电弧故障,了解电弧信号的模式和等级特征。罗氏线圈设计用于检测电弧信号的高频di/dt分量。实验结果清楚地表明,通过检测di/dt的高频分量,可以可靠地检测串联电弧故障情况。

Rogowski线圈的结构、电磁参数对其性能影响的研究

分析了Rogowski线圈结构参数(如线圈宽度、厚度和中心半径)和电磁参数(如线圈自感、互感和内阻)之间的关系以及它们对线圈动态特性(时域和频域特性)的影响。利用MATLAB软件和等值电路对Rogowski线圈进行了仿真研究。经过实验验证所得出的有关优选Rogowski线圈电磁和结构参数的方法,对于快速设计具有合理结构、最优电磁参数和良好动态特性的Rogowski线圈具有理论指导作用。

陡脉冲大电流的Rogowski测量线圈仿真研究

分析测量不同脉冲宽度电流的 Rogowski测量线圈的数学模型、时域和频域特性以及最佳阻尼参数配合和优选问题并比较了基于 MATL AB环境下 SIMU L INK工具所做的仿真结果和现场实验采集到的脉冲电流波形。提出了复合积分器电路模型 ,可用于优选 Rogowski线圈的电气和结构参数 ,有效抑制积分漂移 。

分布电容对Rogowski线圈动态特性影响研究

在简单分析测量脉冲电流的微分式Rogowski线圈的工作原理基础上,详细论述了Rogowski线圈分布电容的计算方法、测量原理以及分布电容对线圈动态特性(即时域和频域)影响机理。为确保传感器具有良好的动态特性,必须串接最佳阻尼电阻,给出了最佳阻尼电阻的计算方法。仿真和现场测试结果表明,本文提出的方法,对于设计具有合理电磁参数Rogowski线圈,确保传感器具有较好的动态特性,起到理论指导作用。

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器暂态特性研究

旨在改善基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的暂态特性,对Rogowski线圈分别配合理想积分器和实际电路中采用的非理想积分器进行了暂态特性仿真,仿真结果表明Rogowski线圈配合理想积分器时电子式电流互感器将有优良的暂态特性,但是如果非理想积分器参数设计不当,电子式电流互感器的暂态特性将被严重恶化。因此,提高积分电容容值或者反馈电阻阻值,将能改善电子式电流互感器的暂态特性。设定暂态电流衰减时间常数为标准IEC60044-8给定的最严格值,通过不同的参数配合进行仿真与比较,确定了一套能获得良好暂态特性的积分器参数。在此基础上,设计了一种由Rogowski线圈和改进的有源积分电路组成的电子式电流互感器电流传感元件。实验表明该电子式电流互感器电流传感元件具有良好的稳态交流测量精度,并能有效地测量暂态故障电流。

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器复合误差计算方法

电子式电流互感器复合误差的计算与分析是提高获取电力系统运行信息精度的重要内容。为了准确测量电子式互感器的复合误差,介绍了电子式电流互感器的误差校验方法,分析了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器基本工作原理,从而提出了多种基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的复合误差计算方法。在此基础上对各种复合误差计算方法进行比较与分析,提出了基于Hilbert变换的复合误差计算方法。结果表明:Hilbert变换在信号为标准正弦信号时,计算结果不受采样频率的影响,当信号频率在常见范围内波动时,计算结果都能满足误差限值要求,即使信号出现一定谐波含量,也能达到准确度要求,因此选择Hilbert变换作为基于Rogowski线圈的电子式互感器复合误差计算的积分算法。实际检测证明基于Hilbert变换的Rogowski线圈复合误差计算方法是可行的。

用于小电流测量的Rogowski线圈电流互感器

在用 Rogowski线圈测量电流时 ,国外通常把小于 1 0 0 0 A的电流测量统称为小电流测量。当 Rogowski线圈测量小于 1 0 0 A电流时 ,线圈所感应出的电压信号极其微弱 (仅为几 m V到几十m V) ,易受干扰而很难准确测量 ,因此 ,电力系统中研制用于小于或等于 1 0 0 A电流的 Rogowski电流互感器一直是公认的一大难题。文中介绍了一种通过后续电路的处理来测量小电流的新型Rogowski电流互感器 ,给出了其基本原理、实现和频率响应特性 ,最后就额定电流为 1 0 0 A的Rogowski电流互感器给出了实验结果。实验数据证明 ,其精度达到了 0 .2级。这种方法在测量额定值为几十 A甚至几

用自积分式罗氏线圈测量纳秒级高压脉冲电流

介绍了测量纳秒级高压脉冲大电流信号用的自积分式罗氏线圈的优点、用途、基本原理及设计。利用传输理论分析了它的信号响应及干扰。对研制出的罗氏线圈进行了标定。设计的线圈的灵敏度在1.4mV/A,可以采用的上升时间小于2ns,脉宽小于200ns,电流信号10A～40kA。自积分式罗氏线圈广泛用于脉冲功率技术中的快过程大电流测量。

Rogowski线圈工业化应用中若干问题的探讨

根据 Rogowski线圈工业化生产的要求 ,从测量原理出发并结合实践对误差来源加以分析 ,从线圈与电路的设计、材料的选择和某些关键工艺方面 。

Rogowski线圈测量误差分析和估计

分析了在Rogowski线圈测量脉冲电流及电网短路电流时电路参数和线圈结构对测量准确度的影响,结果表明:用I1m=nim算式计算脉冲电流幅值I1m时将产生一定误差;利用简化方程确定短路电流大小时同样会产生误差;若线圈均匀缠绕于骨架,其输出信号不受一次电流导体位置和导体倾斜度的影响。修订了脉冲电流及电力系统短路电流的表达式,并以线圈结构变化为例进行了测量误差估计。

雷电流测量用Rogowski线圈频谱特性分析

分析了Rogowski线圈微分状态下的等效电路并用非周期函数的级数展开法对雷电波的三种数学模型进行频谱分析后提出了雷电流测量用Rogowski线圈的设计原则及参数选取,对比4种线圈骨架材料的温度特性后确定纤维材料最优。仿真表明设计的线圈频谱性能好、失真度小。

电流互感器传感头Rogowski线圈的研究与设计

为了解决精确测量小电流这一难题,对传感头Rogowski线圈进行研究设计,通过对制作材料及制作方法上的改进,研制了一种适用于小电流测量的Rogowski线圈作为电流互感器的传感头,并利用后续电路对Rogowski线圈输出的信号进行处理,从而精确测量小电流,并给出试验结果。试验结果表明,该设计方案准确可行,可以使该系统的精度满足国标0.2级标准。

Rogowski线圈的高频特性分析

分析 Rogowski线圈频率特性的结果表明 :测量工频电流时线圈分布参数的影响可忽略 ,线圈的频率特性主要受积分器时间常数的影响 ;测量高频电流时线圈的分布参数对其高频频率特性影响较大 ,且要考虑连接线圈到积分器的同轴电缆、被测电流载体在线圈内的相对位置对其高频特性的影响。实际应用时可把线圈的参数带入到相应的方程得出其高频特性曲线 。

采用主副印制电路板构造的Rogowski线圈性能分析及设计

Rogowski线圈在制造时,二次线圈是半手工绕制,线圈密度很难做到恒定,使得测量准确度不高,难以满足计量和批量生产的要求。文中提出了一种基于印制电路板的Rogowski线圈的新结构,二次绕组采用一块主印制电路板和若干副印制电路板制作,可以实现完全的生产自动化。推导了所设计的Rogowski线圈的互感和自感系数,介绍了制造的关键技术,并提出了运用“货币原理”实现Rogowski线圈的柔性设计和构造的新思路。实验结果表明,该Rogowski线圈的测量准确度高,能够满足计量和保护的双重要求,对Rogowski线圈的大规模生产和推广应用具有重要的实用价值和现实意义。

测量低频大电流的自积分罗氏线圈设计

为测量电容储能脉冲功率源模块电流,设计了磁芯式自积分罗氏线圈。给出了磁芯的选择方法,分析了磁芯饱和问题。解决饱和问题的方法是使用饱和磁感应强度较大的材料,对测量线圈施加去磁磁场,以及等效减小线圈的励磁电流。分析表明:通过增大磁芯直径和截面积,选取线径合适的导线多层绕制的方法来增大线圈自感与电阻比值,可以有效提高线圈的测量幅值范围。使用设计的线圈实测了脉冲功率源模块电流,通过改变模块的充电电压,可以得到线圈出现饱和时对应的电流值。实验结果与理论分析相符合。对于脉冲功率源模块的ms量级脉冲电流信号,改进后的自积分线圈测量范围可以超过50kA。