電流的精密測量一直是工業(yè)生產(chǎn)制造和計量科學(xué)理論的重要課題。近些年來,伴隨著智能電網(wǎng)的快速建設(shè)及交直流混合配電網(wǎng)的不斷發(fā)展,配網(wǎng)中交直流混合電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模及復(fù)雜度均有增加。由于交直流配網(wǎng)的發(fā)展以及整流型用電負荷的增多,例如電氣化鐵路、大型整流硅設(shè)備及煉鋼、煉鋁、塑料制品廠商的增多,使得交流電網(wǎng)中存在直流分量。直流分量的存在,使得配網(wǎng)中現(xiàn)有的交流檢測設(shè)備產(chǎn)生了誤差增大、計量失準(zhǔn)、保護誤動等多種問題,變壓器等設(shè)備在直流分量下輸出電壓畸變。在電力系統(tǒng)中,電流測量對于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。溫州高線性度電流傳感器供應(yīng)商
傳統(tǒng)電能計量領(lǐng)域?qū)τ陔娏鞯木軠y量或電流傳感器校驗往往通過電流比較儀的方式實現(xiàn)。傳統(tǒng)的交流比較儀通過增加勵磁電流補償模塊,降低互感器正常工作下勵磁電流的大小,使得主鐵芯工作在微磁通或零磁通狀態(tài)從而降低電流測量的比例誤差和相位誤差,然而傳統(tǒng)的帶鐵芯交流比較儀在直流分量下會出現(xiàn)磁飽和問題,勵磁電流補償模塊無法完成直流勵磁的補償,因此傳統(tǒng)的交流比較儀方法無法完成交直流同時測量。傳統(tǒng)的直流比較儀基于磁調(diào)制器原理,鐵芯采用雙鐵芯差動式結(jié)構(gòu),通過外接激磁電源,調(diào)整合適的激磁電流及頻率大小,在檢測繞組端,通過檢測二次諧波電壓的大常州閉環(huán)電流傳感器現(xiàn)貨為保證磁通門能夠處于零磁通狀態(tài),磁通門電路常應(yīng)用閉環(huán)系統(tǒng)。
新型交直流傳感器的環(huán)節(jié)是零磁通交直流檢測器,其線性度制約了整體閉環(huán)測量方案的精度。本文設(shè)計的零磁通交直流檢測器如圖3-1所示。其包括環(huán)形鐵芯C1和C2,及激磁繞組W1,激磁繞組W2和分壓電阻R1,R2。比較放大器U1,單位反向放大器U2,采樣電阻RS1和RS2。首先確定磁芯尺寸及磁性材料選擇,磁性材料各項參數(shù)直接影響到所設(shè)計零磁通交直流檢測器的靈敏度,并對電路設(shè)計參數(shù)有所限制[57]。根據(jù)第2章分析可知,鐵芯材料需要選擇非線性程度高,即磁導(dǎo)率高,磁飽和強度高,矯頑力低的磁性材料。
國外關(guān)于直流分量對電力變壓器影響研究頗多,直流分量的存在對于電力變壓器鐵芯的影響與電磁式電流互感器影響關(guān)注點略有不同,直流分量會導(dǎo)致電力變壓器鐵芯及其附近產(chǎn)生溫升,同時在設(shè)備殼體監(jiān)測到振動現(xiàn)象,均嚴重危害其正常運行。1989年,更是由于地磁感應(yīng)直流導(dǎo)致電網(wǎng)變壓器工作失衡,在加拿大魁北克地區(qū)造成電力系統(tǒng)失穩(wěn),隨后出現(xiàn)電網(wǎng)崩潰。在直流分量對鐵芯磁化程度對于電流互感器計量性能影響方面,捷克理工大學(xué)的 Karel Draxler 等人利用交直流電源作為信號源,通過羅氏線圈作為標(biāo)準(zhǔn)互感器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號,被測電磁式互感器輸出作為被檢信號,使用可變負載的電力電子模塊作為被測互感器的負載,探究了直流分量大小以及負載功率因素變化對于比差和角差的影響。結(jié)果表明,隨著負載的增加,直流偏磁將會使鐵芯磁化程度加深,表現(xiàn)在測量結(jié)果上為比差向正方向增大,角差向負方向增大。當(dāng)磁芯處于非飽和狀態(tài)時,磁導(dǎo)率近似為一個不變的常數(shù)。
由自激振蕩磁通門傳感器交直流適應(yīng)性分析可知,設(shè)計性能優(yōu)異的自激振蕩磁通門傳感器,在激磁頻率方面有所要求,本節(jié)將對鐵磁材料參數(shù)及各個電路參數(shù)設(shè)計進行探討。作為電流傳感器,本節(jié)主要關(guān)注其檢測帶寬、量程、線性度、靈敏度及穩(wěn)定度五個方面的特性并對其進行探究。(1)檢測帶寬WIP根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器數(shù)學(xué)模型分析,其檢測交流頻率受到激磁電壓頻率fex限制,自激振蕩磁通門傳感器檢測帶寬WIP<fex/2。理論上激磁電壓頻率越大,檢測帶寬越大,對低頻信號測量越準(zhǔn)確。單棒型磁通門傳感器的感應(yīng)繞組與激勵繞組為同一組繞組,其被測磁場與激勵磁場的方向平行。遼寧高頻電流傳感器廠家現(xiàn)貨
由于這個感應(yīng)電流與被測導(dǎo)體中的電流成正比,因此可以通過測量這個感應(yīng)電流來間接測量被測導(dǎo)體中的電流。溫州高線性度電流傳感器供應(yīng)商
基于自激振蕩磁通門技術(shù)和傳統(tǒng)電流比較儀結(jié)構(gòu),通過改 進鐵芯結(jié)構(gòu)及信號解調(diào)電路, 構(gòu)建了閉環(huán)零磁通交直流電流測量方案,研制了新型交直 流電流傳感器樣機。樣機總體包括兩個鐵芯三個繞組, 其中改進結(jié)構(gòu)的自激振蕩磁通門 傳感器作為新型交直流電流傳感器的零磁通檢測器, 檢測一二次電流磁勢之差,構(gòu)成了 新型交直流電流傳感器的電流檢測模塊,除此之外還包括信號處理模塊, 誤差控制模塊 及電流反饋模塊。環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 為傳感器磁性器件,兩者磁性材料參數(shù)一 致, 幾何尺寸完全一致, 均選取高磁導(dǎo)率、低矯頑力、高磁飽和感應(yīng)強度的非線性鐵磁 材料。溫州高線性度電流傳感器供應(yīng)商