基于正交試驗的空心線圈偏心誤差影響因素敏感性分析

楊世海，胡 琛，焦 洋，李紅斌，趙雙雙，陳 剛

(1. 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院，江蘇 南京 211103；2. 國家電網公司電能計量重點實驗室，江蘇 南京 211103；3. 華中科技大學 電氣與電子工程學院，湖北 武漢 430074)

0 引言

空心線圈具有無磁飽和、線性度好、測量范圍大、頻帶寬等優良特性，在電力系統及其他工業控制領域得到了諸多應用[1-4]。理論上，空心線圈的測量準確度不受載流體位置的影響，可以實現0.2級甚至更高的準確度等級。然而，一方面，由于一次載流體振動或者設計工藝等問題，實際中載流體可能出現偏心的現象；另一方面，理想空心線圈不可制造，由于不含集磁環鐵芯，故空心線圈易受到載流體偏心的影響[5]。非理想空心線圈的偏心誤差將對變電站保護、測量和計量單元的功能實現造成不利影響[6-8]。研究空心線圈偏心誤差的影響因素，可以為提高空心線圈測量精度的措施提供理論依據。

目前，相關研究成果主要集中于空心線圈誤差和偏心距離的關系。文獻[9]分析了一次導體偏離空心線圈中心時，空心線圈精度的變化，并對實際空心線圈進行了偏心試驗，得到了電磁屏蔽能夠減小偏心誤差影響的結論，但是該研究沒有考慮空心線圈繞組不均勻度的影響；文獻[10]推導了插板式空心線圈參數的計算方法，給出了偏心誤差的計算公式，然而該研究同樣沒有計及繞組不均勻度的影響。近年來，一些學者研究了一次導體位置變動對非理想空心線圈性能的影響，得到了理論情況下一次導體位置變動引起的誤差[11-12]，但是這些研究沒有對空心線圈偏心誤差影響因素的敏感性進行深入解析，對各個影響因素的作用程度還不夠明確。……