基于Rogowski线圈的高压设备工频泄漏电流传感器的研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第2期华北电力大学学报Vol-33．No．22006年3月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMar．，2006基于Rogowski线圈的高压设备工频泄漏电流传感器的研制张重远，张建兴，律方成，刘云鹏(华北电力大学电气工程学院高电压与绝缘技术研究所，河北保定071003)摘要：利用Rogowski线圈外积分回路具有的选频特性，制作了可以测量微小工频泄漏电流的Rogowski线圈传感器对该传感器做了特性测试和实际泄漏

2、电流的测量实验，结果表明，该传感器抗干扰能力强、测量精度高，能够满足现场测量的需要。关键词：Rogowski线圈；测量；泄漏电流；工频中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：1007．2691(2006)02．0005．03DevelopingofpowerfrequencyleakagecurrentsensorforhighvoltageequipmentbasedonRogowskicoilZHANGZhong-yuan，ZHANGJian-xing，LUFang-cheng，LIUYun-peng(Sc

3、hoolofElectricalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003，China)Abstract：Threediferentcurrentsensorsusedintheleakagecurrentmeasurementofhighvoltageelectricalequipmentsarestudied．TheRogowskicol1isselectedtomeasurethepowerfrequencyleakagecurrent

4、．BasedonthebehaviorsofRogowskicoilextemalintegrationcircuit，aRogowskicoilsensortomeasurethemicro-powerfrequencyleakagecurrentismade．Thebehaviorsof也宴designedRogowskicoilsensoraretested．Theactualleakagecurrentismeasured．Theresul。tsshowthatthecoilisefective．Keywor

5、ds：Rogowskicoil；measure；leakagecurrent；powerfrequency感电阻分流器、双线圈CT和Rogowski线圈3种。引言考虑到在线监测系统实际工作条件的需要，本文选择了Rogowski线圈作为高压电气设备在线监测系电气设备中绝缘泄漏电流是直接或间接反映绝统的泄漏电流传感器。缘子劣化或缺陷的重要特征量之一。其主频为50Hz，在相对较长的时间内不会突变，可以视为稳态信l基于Rogowski线圈原理的工频泄漏电号，其幅值由于设备的容量、电压等级和尺寸的不流传感器的研制同而从几微安到

6、几百毫安不等”】。设计的电流传感器应该能够安全稳定地工作在高电压等级、恶劣的1．1Rogowski线圈测量电流的原理¨电磁环境和自然环境下。另外，传感器还应该具有体积小、重量轻、易于安装、结实耐用和安装时不用Rogowski线圈测量电流的理论依据是电磁会破坏设备原有的接线方式的特点。感应定律和安培环路定理，其等效电路如图1所示。目前，可以用于泄漏电流测量的传感器包括无由被测的母线电流i(f)感应出的电动势为收稿日期：2005-12-O1．基金项目：华北电力大学博士科研基金资助项目．作者简介：张重远(1969一)，男，

7、华北电力大学电气工程学院高电压与绝缘技术研究所副教授维普资讯http://www.cqvip.com6华北电力大学学报2006厂一RLLRl—l__～C=卜__II(Co1蛳(IlII-_母线与线圈的互感；三一线圈的自感；G一线圈的匝间电容；R广线圈电阻；f卜-线圈的感应电动势图2Rogows~线圈外积分测量的等效电路图1Rogowski线圈原理图Fig．2Equavalentcircuitofexternalintegrationmeasure-Fig．1PrinciplediagramofRogowskcoilm

8、entofRogowskcoil此时有)===Nh／2兀)tn(R一R)／21)如(f)1e(f)。(4)式中。为真空磁导率；Ⅳ为线圈匝数；尼为骨架的电容C上输出电压为内径；忍为骨架的外径：h为骨架的高度。1．2测量工频泄漏电流用Rogowski线圈的性能要求(f)=吉．ff(f)Mil(f)=f，(f)。(5)用Rogowski线圈测量工频泄