[實用新型]基于新型鉗形Rogowski線圈的電流互感器在線校驗系統

有效

• 申請號: 201720144682.2
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN206609911U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李振華;閆蘇紅;胡蔚中
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R35/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本實用新型涉及電力系統測量領域，具體涉及一種基于新型鉗形Rogowski線圈的電流互感器在線校驗系統。

背景技術

目前，不論是傳統互感器還是電子式互感器的校驗都停留在離線校驗階段，缺乏可以在帶電狀態下對互感器進行監測的有效手段，而且缺乏相應的校驗規范，從而限制了互感器的提高和完善，也制約了其在數字化變電站中的推廣應用。目前電子式互感器在現場校驗時一般采用電磁式電流互感器作為標準電流互感器，現有的現場校驗所使用的標準互感器體積大、重量重、動態范圍小，不利于現場操作。目前互感器校驗時，通常需要對線路停電，導致校驗過程十分復雜，給供電公司和用戶帶來諸多不便，且不利于互感器最大限度的利用。因此對互感器的在線實時誤差校驗顯得尤為重要。

Rogowski線圈作為一種電流傳感器，由于具有體積小、重量輕、測量頻帶寬、動態范圍大的特點，可采用鉗形Rogowski線圈作為標準電流互感器，可以實現對電流互感器的帶電安裝和校驗。但是鉗形Rogowski線圈在安裝過程中容易存在開口氣隙，影響測量精度，因此鉗形Rogowski線圈的開口氣隙自校準是研究難點。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于新型鉗形Rogowski線圈的電流互感器在線校驗系統，由于采用氣隙自校準方式，在變電站現場測量時實現了裝置自身準確度的自診斷，從而保證了測量準確度，克服了常用鉗形電流表法存在的易受開口氣隙大小影響、準確度不高的問題。該系統具有體積小、重量輕、結構簡單等優點，準確度可達0.05級，現場使用時可移動性強。同時，新型鉗形Rogowski線圈開口氣隙自校準過程的數據經過無線傳輸裝置傳輸，與校驗過程數據通道相互獨立，可分開保存，以便于深入挖掘分析，保證了數據的獨立性。

本實用新型采取的技術方案為：

一種新型鉗形Rogowski線圈傳感頭，包括兩塊PCB板、鉗形Rogowski線圈、屏蔽罩，兩塊PCB板與鉗形Rogowski線圈固定放置于屏蔽罩中。兩塊PCB板平面與鉗形Rogowski線圈平面垂直，當線圈閉合緊密時，兩塊PCB板平行，且兩塊PCB板的延長線經過線圈中心連成一條直線，第一塊PCB板PCB1固定在與鉗形Rogowski線圈左半圓中心線夾角135°處，第二塊PCB板PCB2固定在與鉗形Rogowski線圈右半圓中心線夾角45°處。

基于新型鉗形Rogowski線圈的電流互感器在線校驗系統，包括新型鉗形Rogowski線圈傳感頭、無線傳輸器、信號通過分析模塊、上位機。所述新型鉗形Rogowski線圈傳感頭包括兩塊PCB板、鉗形Rogowski線圈、屏蔽罩，兩塊PCB板與鉗形Rogowski線圈固定放置于屏蔽罩中。兩塊PCB板平面與鉗形Rogowski線圈平面垂直，當線圈閉合緊密時，兩塊PCB板平行，且兩塊PCB板的延長線經過線圈中心連成一條直線，第一塊PCB板PCB1固定在與鉗形Rogowski線圈左半圓中心線夾角135°處，第二塊PCB板PCB2固定在與鉗形Rogowski線圈右半圓中心線夾角45°處。鉗形Rogowski線圈通過連接線連接信號通過分析模塊，信號通過分析模塊連接被測電流互感器，信號通過分析模塊連接上位機。無線傳輸器放置于屏蔽罩外側表面，無線傳輸器通過連接線與兩塊PCB板相連接。

所述PCB板尺寸為7cm×7cm，為雙面板，每個面上有5圈自內向外的導線，PCB板厚度1.6mm。

所述鉗形Rogowski線圈厚度為6mm，內徑為64mm，外徑為84mm，匝數為600。

一種電流互感器在線校驗方法，在新型鉗形Rogowski線圈傳感頭安裝完成后，進行開口氣隙自校準，自校準方式為：第一塊PCB板PCB1和第二塊PCB板PCB2通過串聯輸出電壓信號，經由高壓側信號采集單元采集并傳輸到低壓側信號處理單元，在信號處理單元中將信號放大，并完成電壓量與開口氣隙大小的函數轉換，操作人員根據開口氣隙大小，對傳感頭進行夾緊操作。

一種電流互感器在線校驗方法，鉗形Rogowski線圈和兩塊PCB板同時開合，兩塊PCB板之間的夾角與鉗形Rogowski線圈左右半圓之間的夾角相同。

一種電流互感器在線校驗方法，新型鉗形Rogowski線圈傳感頭線圈閉合緊密時，第一塊PCB板PCB1、第二塊PCB板PCB2相連成一條直線，串聯輸出電壓近似為0，當線圈閉合不太緊密存在開口氣隙時，第一塊PCB板PCB1、第二塊PCB板PCB2具有一定的夾角，串聯輸出電壓增大，電壓與開口氣隙大小近似成指數關系。