电流传感器浅析

法腾电力 2023-06-25 11:15:28

双碳目标的实现需要设备的小型化、数字化、低碳化,减少设备材料的使用,运行额外功率的损耗。

施耐德授权法腾电力生产Blokset预智低压成套设备

电子式电流互感器罗氏线圈通过无铁磁线圈骨架,感应微电压、电流信号用于电流测量,直接与微机保护连接,无需像传统1A或5A二次电流需要变流处理后才能够给微机保护使用,微电压信号直接转换成需要的数字信号,方便于处理。电阻分压、电容分压电压传感器体积小,同样感应低电压信号,直接用于测量、保护,无需变压,非常方便。在一二次融合柱上开关中已广泛使用,合理设计解决了绝缘问题后,安装在柱上开关气箱内部,大大的缩小了开关整体尺寸。

罗氏线圈除了体积小,安装方便外,还有很多好处,一是不采用铁芯,可以实现全范围电流测量,从几十安到几千安培,无需更换,无磁饱和现象,不用担心二次开路危险等等,相比于传统环氧浇铸型电流互感器,体积减少90%,重量减少95%以上,加大的节省了空间,以及环氧树脂等热固性、无法回收利用的材料使用,低碳环保。电压传感器做成绝缘件形式,实现了功能的整合。

电子式互感器的诞生是互感器传感准确化、传输光纤化和输出数字化发展趋势的必然结果。它具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等优点。相较于传统的电流互感器,电子式电流互感器通常具有更高的带宽,适用于谐波含量较大电流的基波及谐波测量。为了准确测量功率,还可以采用电压、电流组合式电子式互感器,因为组合式电子式互感器可以更好的控制电压电流信号的相位差提高功率测量的准确度。无论什么样的电子式传感器,其重要价值已经被认识和利用。

电子式空心线圈电流互感器中的空心线圈,往往由漆包线均匀绕制在环形骨架上制成,骨架采用塑料、陶瓷等非铁磁材料,其相对磁导率与空气的相对磁导率相同。电子式电流互感器一次传感部分采用了罗氏线圈的原理,它由罗哥夫斯基线圈、积分器、A转换等单元组成,将一次侧大电流转换成二次的低电压模拟量输出或数据量输出。电子式电流传感器不使用铁芯,使用了原理上没有磁饱和的罗夫举线圈。罗氏线圈实现了与二次电流的时间微分成比例的二次电压,将该二次电压进行积分处理,获得与一次电流成比例的电压信号。

电子式互感器在二次回路中采用模拟积分和数字积分技术,通过数字运算,并利用去除直流偏置回路和不完全积分器的技术,有效地抑制了因直流偏置使积分值飞快增大的关键技术难题。确保了作为叠加值汇分量的电流信号的真实反映,电流互感器将不完全积分器控制在一个适当的数值内。在二次回路也有抑制雷电过电压和操作电压的措施,提高了互感器的耐冲击特性。电源供给方式采用独特的电磁兼容设计技术,使新型互感器抗干扰能力得到增强,能高效可靠工作。

在计量运行过程中,线路电流变化很大,线路电压过高,计量或保护装置难以与一次设备直接连接,开展计量工作需先对电流进行转换,电流互感器则负责将次大电流转换为二次小电流,在计量运行中发挥着重要作用。

绿色智能数字变电站,采用电子式互感器、光纤信号传输及计算机处理系统,避免了传统互感器绝缘结构复杂、体积偏大、容易饱和的缺点。同时,新的技术体系使变电站具有节地、节能、节材节水和保护环境等特点,并可支持升级改造现有电网,有效地提高了电网的安全性、经济性和节能环保水平。总的来说,现代科技水平给人们的生活创造了很多便利。

电子式电流互感器以其优越的性能、适应了电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要,并具有明显的经济效益和社会效益,对于保证日益庞大和复杂的电力系统安全可靠运行并提高其自动化程度具有深远的意义。

问题:

1、罗氏线圈输出信号与其结构有很强的相关性,温度变化会导致结构变化,影响电子线路测量准确度。

2、电子式电流互感器输出接口没有统一标准,产品的标准尚未规范化,颜率响应、动态范围、信噪比、波形畸变、稳定性的检验需有特殊规范。

3、还需要考虑互感器运行的可靠性问题,包括电磁兼容、系统热稳定性以及电子元件的可靠性等问题。

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