新型PCB空心线圈电流互感器工频暂态性能研究

本文研究了PCB空心线圈电流互感器输出对短路电流的非周期性分量的影响,发现其取决于积分器的上限截止频率ωT,并通过实验给出了具有优异工频暂态性能的PCB空心线圈电流互感器中T型积分器的最佳匹配时间常数。

新型PCB空心线圈电流互感器的设计与研究

为了进一步提高传统空心线圈的互感系数及其稳定性,以获得高精度的测量结果,提出一种新型PCB板空心线圈电流互感器。它具有全新的物理结构,通过其自身采取的抗干扰措施能够有效的抵抗外界的电磁干扰;并且,经过简单的组合即能有效地提高其互感系数。分析了新型PCB板空心线圈电流互感器的传感原理及抗干扰机理,给出了在不同电流级别下PCB空心线圈的结构以及一次导线的摆放特点,并针对其中一种设计结构制作了实际模型,进行了线性度与抗干扰能力测试,结果表明:额定电流为100A时,其测量准确度达到了0.2级,且具有较强的抵抗外界电磁场干扰的能力。

高性能PCB空心线圈电流互感器用于矿区电力系统的研究

高性能PCB空心线圈电流互感器为大截面结构,而理想空心线圈电流互感器要求为小截面结构。文章通过详细的理论分析和推导,解除了对截面大小的这一限制,得出大截面、高精度的PCB空心线圈电流互感器具有和理想空心线圈电流互感器相同测量原理的结论,为PCB空心线圈电流互感器的优化设计和在矿区电力系统中的应用提供了理论基础。实验研究结果表明,高性能PCB空心线圈电流互感器具有良好的测量精度、参数一致性、优异的工频暂态性能和抗电磁干扰能力,适应矿区的电力环境和电力系统进一步数字化的发展潮流。

采用PCB平面型空心线圈的电子式电流互感器性能分析

分析了印制电路板(printed circuit board,PCB)平面型空心线圈的结构与原理,对PCB电子式电流互感器的频率特性、稳态特性及暂态特性进行了仿真分析与试验研究,提出了数字式电流互感器的结构。结果表明:PCB电子式电流互感器测量范围大、工作频带宽、暂态响应快、稳态性能好且具有良好的线性度,适合小电流(100A以下)测量。

基于PCB的平面型空心线圈电流互感器性能分析及设计

通过电磁理论分析,提出了一种基于印刷电路板(PCB)的平面型空心线圈电流互感器。该新结构的空心线圈由多个平面螺旋线圈串接构成,一次导体紧绕半数不相邻的螺旋线圈绕制,二次输出一个正比于被测电流变化率的电压信号,再经过积分器还原成电流信号。推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:测量精度达到了0.2级,具有较强的抗电磁干扰能力。这对于开发新型的电子式电流互感器具有积极的意义。

基于PCB的空心线圈电流互感器的设计

为了实现数字化变电站信息通讯等的连通性、集成性,大量的传统电磁式电流互感器被电子式电流互感器所取代,然而大量电子器件、光学器件长期暴露在复杂恶劣的外界环境之中,电子式电流互感器故障率大幅提升。文章对电流互感器在线校准方法进行了研究,分析了电流互感器在线校准存在的问题,设计了基于PCB空心线圈的电流互感器,采用多组错开角度串联方式、双通道在线校准方法,测量误差小、精度高。

空心线圈作为保护用电流互感器的理论分析和试验

开发新型电子式互感器是电力系统自动化和数字化的一个发展方向 ,文中论述了空心线圈用做电流互感器的工作原理及与传统互感器的不同之处 ,根据保护的要求 ,重点分析了频响工作特性 ,并针对具体对象研制了样机。样机试验结果为 :对保护 ,在 2 k Hz频宽、2 0倍额定电流范围内 ,误差小于 1 % ;对测量 ,可达 0 .2级。理论分析和试验结果证明空心线圈电流互感器以其线性好、频带宽、无饱和、体积小等优点能完全满足电力系统保护和测量的需要 ,而且特别适用于微机化保护装置和电子式测量仪器。

空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的适应性分析

为了系统地分析空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的影响,针对具体的互感器物理结构,采用理论、实验和仿真分析的手段,研究空心线圈电流互感器传感头和整体的频率特性和暂态特性。揭示了互感器较宽的频带特性有利于提高继电保护性能,频带宽度主要由Rogowski传感头和信号处理电路特性参数决定;暂态电流的测量误差关键取决于互感器对衰减非周期分量的刻画能力,即主要由非周期分量衰减时间常数和积分单元特性参数决定。最后,进一步从结构设计和测试标准方面提出空心线圈电流互感器应用于继电保护系统的适应性措施。

空心线圈电流互感器性能分析

空心线圈电流互感器的原理、结构及输出信号等与传统的电磁式电流互感器有很大不同,其性能易受外界磁场及环境温度等因素的影响。该文对影响空心线圈电流互感器性能的磁场及温度等干扰因素进行详细分析,在理论分析的基础上提出相应的改进措施,并研制了一台220kVGIS 用空心线圈电流互感器,给出了实验结果。实验表明,改进后的空心线圈电流互感器受环境温度及外界磁场的影响很小,且具有较好的频率特性和暂态特性,互感器满足 0.2 级精度要求。

空心线圈电流互感器传变特性实验研究和分析

为了精确评估空心线圈电流互感器的传变特性,设计了空心线圈电流互感器精确度、饱和特性、频率特性和暂态特性的测试方案,根据互感器的结构模块设置测试点,研究各单元部件和整机的特性。提出采用"额定准确低限值一次电流"下的"总谐波畸变率"指标,评价空心线圈电流互感器在小电流时的输出波形质量。实验结果表明,空心线圈电流互感器大电流时线性度好,小电流时易受干扰的影响,互感器频带受限于传感线圈参数和信号处理电路的相频特性,对故障暂态电流和励磁涌流的传变误差主要来源于衰减直流分量的测量误差。研究方法为厂家产品设计和改良、相关测试标准的改善提供参考。

适用于配电网故障指示器的PCB型罗氏线圈电流互感器设计

针对传统的故障指示器使用铁芯式电流互感器体积较大、高频特性不佳,不能满足配网故障电流检测需要的问题,基于罗氏线圈的工作原理,设计了多片组合式PCB型罗氏线圈及后端积分放大电路,建立了PCB型罗氏线圈电流互感器传递函数模型并通过Matlab进行仿真,制作了PCB型罗氏线圈电流互感器实物并进行试验测试其性能。结果表明,PCB型罗氏线圈电流互感器不仅可准确反映工频电流大小,同时还具备良好的高频特性,能够满足配电网故障定位的测量需求。

基于弹性网络的空心线圈电流互感器误差预测

针对空心线圈电流互感器长期可靠性和稳定性不高的问题,文中首先利用皮尔逊相关系数和基于弹性网络因子筛选的方法,得到影响空心线圈电流互感器误差的主导因素是环境参量温度和电气参量负荷;再利用机器学习的线性回归模型弹性网络对空心线圈电流互感器进行误差预测,同时为避免陷入局部最小值和过拟合的问题,使用了交叉验证的方法。在此基础上,将所提模型的预测结果与传统SVM和KNN算法的预测结果进行了对比分析,实例结果表明弹性网络对误差的预测有更高的准确性、稳定性和解释性。

适应继电保护暂态传变的空心线圈电流互感器积分技术研究

为了系统研究积分技术对空心线圈电流互感器暂态特性的影响及对继电保护的适应性,对Rogowski传感头分别配合模拟积分器和数字积分器的空心线圈电流互感器传变特性进行了理论和仿真分析,揭示了不同积分技术对电流互感器暂态特性的影响因素和特点。理论研究和仿真结果表明,Rogowski传感头配合模拟有损积分器时,与采用一阶RC积分电路相比,电流互感器在低频段的特性有所改善,通过配置合适的积分参数,理论上有可以满足继电保护对电流互感器暂态特性要求。当Rogowski传感头配合数字积分器时,合适的积分算法能使互感器有非常优异的低频特性和暂态特性,非常契合继电保护对电流互感器测量故障暂态电流的应用需求。

空心线圈电流互感器的特点及其在保护装置中的应用

介绍了空心线圈电流互感器的工作原理和特点,设计了适于此种互感器的交流采样和处理电路,详细介绍了软件的处理过程。理论分析和试验结果证明空心线圈电流互感器具有体积小、线性度好、频带宽、无饱和等优点,特别适用于微机测量和保护的需要,已成功应用于矿用磁力起动器综合保护装置。

空心线圈式电流互感器的干扰磁场研究

电子式线圈电流互感器的原理、结构及输出信号等与传统的电磁式电流互感器有很大不同,其性能会受外界磁场等因素的影响。本文对影响空心线圈电流互感器性能的电磁干扰因素进行详细分析,在理论分析的基础上给出相应的改进措施。实验表明,改进后的空心线圈电流互感器受外界磁场的影响很小,互感器的稳定性满足实用化要求。

小电流下空心线圈电流互感器的输出波形质量测试

为了给生产厂家产品设计和改善提供依据,对小电流下互感器输出波形质量进行测试。介绍了空心线圈的结构和工作原理,对互感器输出波形进行采集。将一台220 kVGIS用互感器作为实验仪器,在小电流下对互感器输出波形精度、暂态饱和性和稳态性进行测试。发现小电流下,空心线圈传感头输出受干扰的影响较大,而积分放大单元和相位补偿单元输出信号受干扰程度不大;在小电流下,一定程度上会导致电流互感器出现局部暂态饱和,但不会长期保持;小电流下容易受到外界环境的干扰,导致不同时刻输出电压相差较大,互感器输出波形不稳定。

基于独立线圈组合的空心电流互感器

提出了一种由多个独立空心线圈组合而成的的电流互感器及其组合方法。该方法既能保证各空心线圈精确的安装位置,又能保证各空心线圈之间的电气连接关系,分析了该空心电流互感器的测量精度。通过仿真和原型测试,对测量性能加以验证。

PCB空心线圈电流传感器的暂态特性

在电流测量中,PCB空心线圈具有很好的测量准确度和参数一致性。在模拟积分器中,T形积分器具有很好的低频噪声抑制能力。为此,提出了一种基于PCB空心线圈和T形积分器的电子式电流传感器,建立了该传感器的传递函数模型和短路电流全偏移时的暂态特性模型。重点分析了其对电力系统暂态电流的测量性能,对影响暂态特性的参数进行了数学分析,这为传感器的动态性能优化设计提供了一种分析方法。对传感器样机进行了动模试验,和分流器的输出信号相比,两者波形吻合较好,峰值瞬时误差在±1%左右。该试验结果表明,PCB空心线圈电流传感器具备准确反应电力系统故障电流暂态过程的能力,满足电力系统对电流测量和保护的需求。

一种基于印刷电路板技术的窄带型空心电流互感器

空心电流互感器响应快、不存在磁饱和、成本低廉,是近年来广泛关注的一种电子式互感器。传统手工绕制的空心线圈无法完全满足理想空心线圈的基本假设,在准确度和稳定性方面存在一定缺陷,基于印刷电路板技术的空心线圈的出现有效解决了这一问题,先后有组合型和平板型两种结构被提出。笔者提出了一种印刷电路板空心线圈的窄带型结构,该结构作为上述两种结构的有效补充,适合应用于制作外形不规则的大尺寸空心线圈。相关试验表明,窄带型空心线圈测量准确度较高,应用前景广阔。

一种基于印制电路板的空心线圈电流互感器

本实用新型属于电力系统的测量和保护领域，特别涉及一种新型印制路板空芯线圈电流互感器。其特征是用印刷电路板空芯线圈对母线电流进行测量；用模数转换A／D和信号处理单元将测量线圈的信号转换为相应的数字信号输出。这种印制电路板空芯线圈采用三层印制板实现。