[發明專利]用于校準羅果夫斯基類型的電流換能器的方法

有效

• 申請號: 201380020937.9
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN104246518B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: J.帕斯卡爾;R.迪塞爾恩克特;F.楚爾弗盧;B.德克
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 葉曉勇,姜甜

技術領域

本發明關于用于校準羅果夫斯基（Rogowski）類型的電流換能器的方法，以及羅果夫斯基類型的電流換能器自身。這樣的電流換能器包括羅果夫斯基線圈傳感器和電子裝置。

背景技術

與傳統的電流換能器（縮寫為CT，具有鐵磁芯）相比，羅果夫斯基線圈電流換能器（此處稱為RCCT或傳感器）呈現更高的動態范圍、更低的重量和大小、以及更低的生產成本。

但是有精度問題，由于與用于計量應用的基于高度準確的CT的電流測量解決方案相比，如今已知的RCCT通常具有中等精度。已經有各種嘗試來改進羅果夫斯基線圈性能并且將它關聯到先進的電子設備以達到IEC60044-8標準0.5級計量精度。

RCCT的精度的改進的現有技術解決方案的這種已知狀態是基于要求測量的中斷或附加的參考傳感器來測量羅果夫斯基線圈的靈敏度的校準技術。

第一已知解決方案被稱為“工廠中的RCCT初始校準”。此處在工廠中校準羅果夫斯基線圈。它們的初始靈敏度以及它們的溫度依賴性存儲在傳感器殼體內部的EEPROM中。智能電子裝置（也稱為IED）在傳感器壽命期間使用此永久的、非更新的信息來基于附加的溫度測量而校正溫度誘導的靈敏度改變。

另一已知的解決方案被稱為“通過精密電位計的RCCT校準”。此處通過利用連接到線圈的精密電位計重新校準并且調整來補償RCCT靈敏度漂移。

另一已知的解決方案被稱為“基于電容性放電裝備的RCCT校準”。此解決方案要求已知的電壓參考以及準確的電容以便提取靈敏度值。測量是基于峰值高度和振鈴振蕩周期的測量。它要求離線校準過程。

在上述任一校準方法中，除了放電，要求參考電流測量。

另一已知的解決方案被稱為“使用參考電流傳感器的RCCT校準”。它與上述校準方法區別在于如何作出校正。例如，參考傳感器可以是分流或任何其它傳感器類型。此選項包括羅果夫斯基線圈輸出與參考CT或線圈的輸出的比較。

也提出了被稱為“利用結合專用IED的附加繞組的RCCT在線自校準”的另一解決方案。此解決方案要求用于注入參考電流（除與額定電流的導數成正比的電壓以外，它將誘導RCCT輸出信號中的參考電壓）的圍繞羅果夫斯基線圈的附加繞組。此解決方案有助于RCCT+IED的自校準和自診斷功能。然而，它要求附加繞組，即附加的RCCT制造成本。

例如，當環境狀況（例如，溫度、機械應變、潮濕、老化效應）改變時，在已知的方法的改進區域之間是羅果夫斯基線圈的靈敏度S的未知改變。要求關于羅果夫斯基線圈的工廠中的校準和診斷的改進，它是當今必要的并且意味著附加的生產成本。改進的另一區域是在壽命期間的精度等級傳感器的損壞或超出的指示，即診斷和校準功能（目前它是不可用的）。

發明內容

由于現存的現有技術，本發明的目標是創建允許將保護和計量與單個RCCT結合并且可以與基于等效CT的計量解決方案競爭的解決方案。

問題是根據本發明由用于校準包括羅果夫斯基線圈傳感器和電子裝置的羅果夫斯基類型的電流換能器的方法來解決，由此通過使用電子裝置的線圈的自感L_RCCT的測量來確定并且校正羅果夫斯基類型的電流換能器的靈敏度。

根據本發明的有利方面，利用疊加到線圈繞組的測試電流或測試電壓來測量自感。

根據本發明的有利方面，由要利用線圈傳感器測量的初級電流所生成的輸出電壓被同時利用羅果夫斯基類型的電流換能器的線圈的自感來測量。

根據本發明的有利方面，自感測量用于診斷并且校準羅果夫斯基類型的電流換能器。

根據本發明的有利方面，通過羅果夫斯基類型的電流換能器的線圈對與已知的電阻串聯連接的階躍電壓源的響應來測量自感。

根據本發明的有利方面，通過利用變化頻率的AC信號激勵電流換能器以測量羅果夫斯基類型的電流換能器的線圈和已知的電阻的串聯電路的頻率響應來測量自感。

根據本發明的有利方面，羅果夫斯基類型的電流換能器的線圈的線圈設計參數由電子裝置自動檢測。

根據本發明的羅果夫斯基類型的電流換能器包括羅果夫斯基線圈傳感器和電子裝置，其特征在于，電子裝置配置為執行如上所述的用于校準電流換能器的方法。

根據本發明的方法的優勢在于它允許超過MVCS性能的精度并且利用羅果夫斯基線圈電流換能器來達到IEC60044-8標準0.2級或更好的。