电子式互感器研究重点

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1、互感器中的研究点这是我总结的互感器中的几个研究点，分别是互感器高压侧数据采集、高压侧采集器电源、合并单元、积分器、接口、罗氏线圈的改进、全光纤互感器等七个方面，概述了他们的原理、现状以及研究难点。最后还有我对这些研究点的看法。一、互感器高压侧数据采集精度小结（一）原理数据采集这是互感器的的重点。电子式互感器的在一次端将获取的高压数据直接传输给二次端，那么数据就会很容易受到干扰，使得测量产生误差。如果能够用一些手段对一次端的数据进行数据采集，然后再传输出去，这样就能解决数据被干扰的问题。通过采用TMS320LF2407的DSP芯片、PGA、FPG

2、A等硬件和二次插值理论等算法，提高数据采集的精度和实时性。（二）现状很多文章里面提到的方法都能达到IEC和GB规定的准确度0.2级。（三）研究难点1、温漂对算法和光纤通信的影响，还有就是对模拟运算放大器零点漂移，使得AD转换测量结果发生偏差，晶振频率的改变会影响采样周期，导致计算误差2、电子互感器在A／D转换的过程中存在较大的角度误差二、高压侧采集器电源小结（一）原理有源式电子式互感器在运行过程当中，高压侧的采集器必须有电源供电。目前主要有3种方式：第一种是母线取能，主要用一个小CT从母线上直接获取能量，经整流、滤波、稳压可当电源；第二种是激光

3、供电，在低压侧通过激光器将电能转换为光能，再通过光纤将能量传送到高压侧，经光电池把光能转变为电能，通过稳压后变成稳定的电源；第三种是通过太阳能电池板、风能等自然新能源供电（二）、现状低功耗也是一种设计方式，在上面三中解决方式的基础上运用低功耗的设计电路来节能。但是也有一种是无接触功率传输技术，适用于电子式互感器的直流电源设计的原理，达到了输出功率稳定。可靠等特点，满足了电子式互感器高压侧对信号处理工作电源的要求。激光供电供电是研究的热门，也有很多的优点，结合母线供电效果更加。如果能将合并单元也作为一个供电源，也是不错的设计（好像没有人这么设计）

4、。（三）研究难点在有源电子式互感器中还没有一种完全保证电源供电的稳定性的供电方式。三、合并单元小结（一）、原理合并单元供能光纤给一次侧电子式互感器采集单元提供工作电源，同时接收电流电压采样值，并将电流电压信号进行同步，然后送给保护、测控或者电能表。也就三个主要功能：数据合并、数据同步、信号分配。应用于线路间隔合并发送线路三相保护电流、测量电流、测量电压以及同期电压数据；应用于主变间隔合并发送主变三侧保护电流、测量电流、测量电压以及中性点零序电流、间隙电流数据。可同时给多台保护、测控、计量、故障录波等设备提供一个间隔的全部采样数据。这样也能够使得

5、多台合并单元进行通信。（二）、现状南京南瑞继保电气有限公司自己PCS-221E/D电子式互感器合并单元和西安西电高压开关有限责任公司的合并单元。（三）、研究难点作为单个的产品开发是有研究的可能性的，把这个合并单元独立出来做个产品，能够适合各种不同的类型的互感器。四、积分器小结（一）、原理罗氏线圈电子式互感器的应用越来越广泛，罗氏线圈的二次输出是电压信号，其正比于一次电流的导数，因此需要对其进行积分处理，才能还原电流信号。现在主流的积分器分为硬件和软件两种。两中方法的积分相角偏差基本上一样，但是软件积分器没有像硬件那样有元件因素的影响，可是软件积

6、分器也会因为回路零漂和抗混叠低通滤波器的截止频率与积分算法的配合问题，而影响到波形。（二）、现状有很多人在研究积分器，都是在算法上的改进和采用更多位的的硬件芯片。(三)、研究难点(1)克服直流漂移的影响。由于A／D自身或前置电路的影响，积分器的输入中可能存在直流偏移量，设计时必须克服它对积分效果的影响．(2)积分初值的影响。一般只根据微分信号是无法计算原信号的初值．在本系统的使用场合下，电流的初始值为零，因此不存在这种问题．但在别的场合下应考虑初值的计算问题。五、合并单元数字输出接口（一）、原理依据IEC60044-8和IEC6l850中规定的

7、电子式互感器数字输出接口的特性，现在阶段研制的接口都是基于这两种接口标准。前者是采用的是以太网，后者采用的是同步脉冲或插值法，从多个合并单元得到时间相干的一次电流和电压样本。（二）、现状利用RTL8029AS实现以太网物理层和链路层的大部分功能并采用TCP/IP协议进行数据传榆和系统维护，用软件进行了仿真，实现了数据同步采集和实时传输。（三）、研究难点数据的同时采集和数据的实时传输是难点。六、罗氏线圈的改进（一）、原理罗氏线圈是互感器的传感部分，其精度直接影响到了互感器的精度，所以提高罗氏线圈的传感头的灵敏度有着很大的研究意义。第一从数学的角度

8、研究，将影响到罗氏线圈的电压公式里的音响因素都考虑进去，进行改进。第二直接改进罗氏线圈的互感器的传感头和线圈。（二）、现状很多文章中提到了，都能达到标