[實用新型]一種變壓器中性點電流測量裝置

有效

• 申請號: 201320130399.6
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN203133146U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 周行星;林一;劉闖;黃華;高凱
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本實用新型涉及一種變壓器測量裝置，尤其是涉及一種變壓器中性點電流測量裝置。?

背景技術

變壓器中性點的電流由交流電流和直流電流組成，為了準確的檢測該電流，需要采用可檢測交、直流電流的霍爾電流傳感器，同時，霍爾電流傳感器的設計參數要滿足檢測的要求。?

現有的變壓器中心點電流檢測一般采用開環霍爾電流傳感器，開環霍爾電流傳感器的結構如圖1所示，當原邊電流I_P流過一根長導線時，在導線周圍將產生磁場，這一磁場的大小與流過導線的電流成正比，產生的磁場聚集在磁環內，通過磁環氣隙中霍爾元件進行測量并放大輸出，其輸出電壓V_S精確地反映原邊電流I_P，一般V_S的額定輸出標定為4V。?

開環霍爾電流傳感器的優點是電路形式簡單、成本相對較低；其缺點是精度、線性度較差；響應時間較慢；溫度漂移較大。?

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種變壓器中性點電流測量裝置。?

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：?

一種變壓器中性點電流測量裝置，該測量裝置與變壓器的磁芯連接，其特征在于，所述的測量裝置包括霍爾元件、副邊補償線圈、放大電路、三極管Q1、三極管Q2、電源和測量電阻R_M，所述的副邊補償線圈纏繞在磁芯上，兩端分別與三極管Q1的發射極、測量電阻R_M一端連接，所述的霍爾元件設在磁芯的開口處，并與放大電路的輸入端連接，所述的放大電路輸出端分別與三極管Q1的基極、三極管Q2的基極連接，所述的電源分別與三極管Q1的集電極、三極管Q2的集電極連接，所述的測量電阻R_M另一端接地。?

所述的放大電路包括電阻R1、電阻R2和運算放大器，所述的運算放大器輸入端分別與電阻R1、電阻R2連接。?

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：?

應用霍爾效應和零磁通原理的新一代電流傳感器，能在電隔離條件下測量直流、交流、脈沖以及各種不測則波形的電流，利用霍爾效應原理的閉環(補償)電流傳感器，低溫漂，抗干擾能力強，適用于電力接地系統及漏電檢測系統。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。?

實施例?

如圖1所示，一種變壓器中性點電流測量裝置，該測量裝置與變壓器的磁芯連接，所述的測量裝置包括霍爾元件1、副邊補償線圈2、放大電路3、三極管Q1、三極管Q2、電源VC和測量電阻R_M，所述的副邊補償線圈2纏繞在磁芯4上，兩端分別與三極管Q1的發射極、測量電阻R_M一端連接，所述的霍爾元件1設在磁芯4的開口處，并與放大電路3的輸入端連接，所述的放大電路3輸出端分別與三極管Q1的基極、三極管Q2的基極連接，所述的電源分別與三極管Q1的集電極、三極管Q2的集電極連接，所述的測量電阻R_M另一端接地。?

所述的放大電路包括電阻R1、電阻R2和運算放大器，所述的運算放大器輸入端分別與電阻R1、電阻R2連接。?

具體工作過程為:當主回路有一電流I_p通過時，在導線上產生的磁場被磁環聚集并感應到霍爾器件上，所產生的信號輸出用于驅動功率管并使其導通，從而獲得一個補償電流I_s。這一電流再通過多匝繞組產生磁場，該磁場與被測電流I_p產生的磁場正好相反，因而補償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當和I_p與匝數相乘所產生的磁場相等時，I_s不再增加，這時的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時可以通過I_s來測試I_p。當I_p變化時，平衡受到破壞，霍爾器件有信號輸?出，即重復上述過程重新達到平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。經功率放大后，立即就有相應的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態平衡的過程。?

原邊電流I_p所產生的磁場，通過一個副邊線圈的電流I_s所產生的磁場進行補償，使霍爾器件始終處于檢測零磁通的工作狀態。當原副邊補償電流產生的磁場在磁芯中達到平衡時：?