高精度电流传感器研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第5期四川电力技术Vo

2、．29．No．52006年lO月SidmanElectricPowerTechndogyOct．，20O6高精度电流传感器研制贺兴容(四川省电力公司建设集团公司，四川成都610041)摘要：提出了一种用于绝缘在线监测技术的新型高精度电流传感器的研究方法。该方法旨在普通电流俜感器基础上采用电流补偿方法，使传感器工作在磁平衡状态，从而消除电流传感器误差，提高传感器测试精度。实验证明这种方法不仅可行，而且具有补偿效果明显、测试精度高等特点，为进一步提高绝缘在线监测测试精度和稳定性提供了一条新的途径。关键词：电流

3、传感器；绝缘；在线监测；磁平衡bs自md：Anewmethodofllig}I1yaccuratecurrentSeriforusedinOrl—lineinsulationn~eitoringsystemispresented．Inthisway，current8el'lfl~canworkaccurmelyandwithoutanyerlDrbasedOnama~eticforcebalancebyc0mpEmsadngthecurrent．Thetestre-suitsofthismethodshowthatitisnotonlyfeasible，butalsohasa咀坩dc

4、om~fionefectandahigheraccuracy．ItgivesanewwaytoenhancetheaccuracyandstabilityofOn—lineinsulationmonitoringsystem．KeyWol'ds"cun'ent8e啮0：insulation；on—linemonitoring；magneticforcebalance中图分类号：TIVI835文献标识码：B文章编号：1003—6954(20O6}O5—0055—02提出一种基于电流补偿技术的新方法，采用电子电路能自适应补偿的电流传感器，它具补偿效果明U．2—R—m∥———(赢——。∥—

5、—R_￡)———一显、带负载能力强及具有较强的抗干扰能力等特点，Rm∥2+2+赢∥R●陆()-为研制高精度的电流互感器提供了一种新的途径，提—————————————————————————地——————————————————————一高了绝缘在线监测测量精度。JL一(g~,c2aL22)+知[n+‰+gLC2a(如，2—2)](2)1高精度电流传感器基本原理其幅频特性为：IlL：IHi()I：H：￡，2／f：l：绝缘在线监测电流传感器工作原理类似于传统i^l的电流互感器。它采用穿芯式环形结构，通过在普通型电流传感器的副边接人补偿电路，检测激磁电流产生的磁势，根据电磁感应定律将磁通

6、转变成电压，经运放放大后在补偿绕组中产生电流，最终以磁势形式补偿，使传感器工作在磁平衡状态，形成磁闭环，从而提高传感器负载能力和转换精度。2高精度电流传感器的传输特性分析当传感器原边通以电流时，在副边取电压信号，故其传递函数为：围1传感器传输特性分析H=￡，2／ul对于工程设计，可将进一步简化。一般c2为pF当外接负荷耽时，如图1示(图中以P算子代替)。由电路理论知：数量级，L2s为H数量级，故在低频时，，J2‘C25’<·55·维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第5期四JII电力技术Vo1．29。No．52006年lO月SiehunnElectricPower

7、Tcchnolo~Oct．．20O6<1，可将(3)、(4)式简化为：其电流传感器特性除了满足幅值传输特性外，还必须HL满足相频特性要求，以下将以电流传递函数的相频特R0性来进行分析。二叫LCt28]+E(RL+)厶]Q和巩分别为电流传感器低频和高频允许相位移，从相移的角度同样可得其低频下限截止频率Q。：RmR了'L-w2LmR'lflmC'2a叫和高频上限频率叫Q。当R>>RL，传递函数在频率为500Hz以下R叫QL(8)时，有：(RL+R)OnI一尺，Lc，2I<<(尺，L+Rm)(9)这时，研R，=N2RL，QL=0。(8)、(9)式表明：，吼，C2等参数对相频特性可见，在满足

8、低频且R>>RL的条件下，正上下限截止频率的影响及幅频特性的影响一致，这说比于变比平方与吼的乘积，几乎无相移，但事实上，明导致幅频特性变化的因素，同样也导致了其相频特它与铁芯的导磁率有关，越大，则Lm越大，感应电性的变化。势越高。式(6)到(9)分别就传感器电流传递函数允许幅从(5)可得出：值衰减与相移定义了上下限截止频率，在幅值的振点附近，其输出信号幅值最大，相对于输入信号的相移珥一=最小。设计低频电流传感器时，在低频范围内，要得其条件为：到信号的最大传