基于Rogowski線圈動態性能的結構、電磁參數研究
2015-01-15 03:07:52劉冬梅李澤滔王炳昱
現代機械
2015年1期
關鍵詞：結構
劉冬梅，李澤滔，王炳昱
(貴州大學電氣工程學院，貴州 貴陽 550025)
0 引言
隨著電力系統自動化和智能化的提高以及發、輸電容量的增大，傳統的電磁式互感器由于受外界環境的影響較大、測量精度低，于是電子式電流互感器便應運而生，Rogowski線圈電流互感器作為一種新型的電子式互感器［1］，它結構簡單、線性度好、體積小、精度較高、不受被測電流大小的限制，能和電子測量裝置聯機使用，所以對其進行研究有重要意義。
Rogowski線圈結構、電磁參數對其動態性能的精確性與準確性影響較大，本文通過建立相應模型的傳遞函數，選取合適的參數，對不同結構、電磁參數的仿真結果進行比較即時域和頻域特性曲線，進而得出結構、電磁參數對其性能影響的規律，并提出優化方法。
1 Rogowski線圈的測量原理
Rogowski線圈結構示意圖如圖1所示，是將漆包線均勻的纏繞在一個環形絕緣骨架上。將被測的一次側母線放在中心，根據被測電流i的變化感應出二次側的感應電動勢e(t)，然后根據相應信號處理得出i值。
Rogowski線圈測量電流的依據是安培環路定律與電磁感應定律［2］。
圖1 Rogowski線圈結構示意圖
Rogowski線圈的感應電動勢為:
其中，i為一次電流;μ0為真空磁導率;h為骨架高度;n為繞線匝數;a為骨架內徑;b為骨架外徑。
由等效電路圖［3-4］，可得:
其中R、Rs分別為線圈內阻和采樣電阻，采樣電壓為u，由式(2-3)可得，羅氏線圈相當于一個微分環節，為了使輸出信號還原成被測電流，必須后加一個積分環節。
2 結構參數對羅氏線……
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