论文部分内容阅读
论述了国内外电流互感器的发展现状,并详细阐述了Rogowski线圈测量电流的原理及其等效电路模型。基于传输线分布参数模型,提出了较精确的Rogowski线圈仿真等效动态模型,并建立了其离散时间等效电路模型。该仿真模型具有最简单的电路结构和数学描述。此模型可对均匀和非均匀绕包Rogowski线圈电流互感器作精确的仿真。通过实验仿真验证了此模型的正确性。利用分裂法研究了应用该模型对Rogowski线圈的仿真方法。所提出的方法可解决由于RLC电路级联数的增多而带来的仿真计算量大和难度高等问题。提出的仿真方法简单、计算量少和易于实现编程,为Rogowski线圈电流互感器的研制提供了有效的分析和实验手段。研究了基于RLC简单电路模型分析Rogowski线圈频率特性时存在的局限性。利用Rogowski线圈的分布参数电路模型对其频率特性进行仿真分析,结果表明:基于RLC简单电路模型给出的自积分型Rogowski线圈的频带宽度确定公式并不能完全反映线圈的实际频率特性。探讨了拓宽Rogowski线圈频带宽度的两种方法,通过仿真验证了两种方法各自存在的优缺点。由于Rogowski线圈的输出电压幅值都很小,一般当输入电流为几安培时,输出电压为几十微伏。这增加了输出端信号采集的难度。通过改变Rogowski线圈骨架结构,设计了用于测量电网工频电流的Rogowski线圈互感器。其输出电压得到了大大的提高,当输入电流为几安培时,输出电压可达到几毫伏。通过仿真验证了所设计的工频Rogowski线圈可以满足电网电流的测量要求。给出了测量工频电流的Rogowski线圈互感器的积分电路和V/F信号转换电路的原理图,并对其性能进行了理论分析。本次设计的工频Rogowski线圈互感器为今后Rogowski线圈电流互感器装置的研制提供了实验基础和理论依据。