一種新型非接觸式三相電流測量方法
2023-04-25 04:35:16
一種新型非接觸式三相電流測量方法
【專利摘要】一種新型非接觸式三相電流測量方法，屬於電流測量領域。其特徵在於：在三相導線下方布置多個按一定規則分布的線圈組，採集各個線圈的開路感應電壓；對各個線圈的開路感應電壓進行積分處理；根據第一線圈和第二線圈的開路感應電壓積分處理後的值求解出B相導線到第一線圈的距離；將求解出的距離值代入三元一次方程組，求解出三相導線中的電流；三相導線平行排列時4線圈組的仿真結果表明，本發明提出的方法能準確求出三相導線中的電流。
【專利說明】一種新型非接觸式三相電流測量方法【技術領域】
[0001]本發明屬於電流測量領域，尤其涉及一種新型非接觸式三相電流測量方法。
【背景技術】
[0002]電流傳感器為電力系統的計量、繼電保護、控制與監視系統提供輸入信號，是電力系統中非常重要的設備。目前電力系統中廣泛採用的是電磁式電流互感器。隨著電力系統中的電壓等級的提高和傳輸容量的不斷增大，尤其在現代電網大容量、高電壓的發展趨勢下，電磁式電流傳感器自身缺陷逐漸暴露如下問題:絕緣結構日益複雜；互感器鐵芯飽和問題日益突出；測量誤差難 以克服；充油易爆炸產生危險等。
[0003]為了克服傳統電流互感器的這些缺陷，必須研製新型的基於其他原理的電流互感器。基於Rogowski線圈的新型電流互感器便是其中的代表之一。Rogowski線圈是將銅線繞在非鐵磁材料骨架上製成。Rogowski線圈有以下幾個優點:1、由於不採用鐵芯，測量範圍大且精度高，無磁飽和現象；2、運行安全可靠，頻帶寬；3、消除了磁飽和及高次諧振的問題。
[0004]本發明基於Rogowski線圈的測量原理，提出了一種新型非接觸式三相電流測量方法。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為電力系統提供一種由多個空心線圈組成的、非接觸式的、帶自校正功能的、廉價的新型三相電流測量方法。
[0006]本發明的技術方案:
[0007]—種新型三相電流測量方法，該方法在三相導線下方布置多個按一定規則分布的線圈組，通過計算得到三相導線中的電流。
[0008]在三相導線下方布置的線圈組其特徵在於，該線圈組由第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈組成；其分布:第一線圈和第二線圈徑向向上，兩個線圈的中心在B相導線的正下方，第一線圈在上，第二線圈在下；第三線圈徑向向上，與第一線圈在同一平面，位於第一線圈的左側；第四線圈的中心線與第二線圈的中心線垂直相交，位於第二線圈的正下方。
[0009]通過測量各線圈的開路電壓，可通過計算得到三相電流，其特徵在於，所述計算方法的步驟如下:
[0010]步驟(1)，採集線圈組中各個線圈的開路感應電壓:第一線圈的開路感應電壓記為U1，第二線圈的開路感應電壓為U2，第三線圈的開路感應電壓為U3，第四線圈的開路感應電壓為U4 ；
[0011]步驟(2)，對採集到的各個線圈開路感應電壓進行積分，第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈的開路感應電壓積分處理後分別記為-A、U2、u3、U4，其中M =Iu^dt，
【權利要求】
1.一種新型三相電流測量方法:該方法在三相導線下方布置多個按一定規則分布的線圈組，通過計算得到三相導線中的電流。
2.根據權利要求1所述的在三相導線下方布置的線圈組其特徵在於，該線圈組由第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈組成；其分布:第一線圈和第二線圈徑向向上，兩個線圈的中心在B相導線的正下方，第一線圈在上，第二線圈在下；第三線圈徑向向上，與第一線圈在同一平面，位於第一線圈的左側；第四線圈的中心線與第二線圈的中心線垂直相交，位於第二線圈的正下方。
3.根據權利要求1所述的一種新型三相電流測量方法，其特徵在於，所述計算方法的步驟如下: 步驟(1)，採集線圈組中各個線圈的開路感應電壓:第一線圈的開路感應電壓記為U1,第二線圈的開路感應電壓為U2，第三線圈的開路感應電壓為U3，第四線圈的開路感應電壓為U4 ; 步驟(2)，對釆集到的各個線圈開路感應電壓進行積分，第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈的開路感應電壓積分處理後分別記為U1 = J丨,U1Cii, U= J(| u/II，U4 - J" U4Ch., 步驟(3)，計算距離D: 式中D為B相導線到第一線圈的距離，d為第一線圈到第二線圈的距離、第一線圈到第三線圈的距離以及第二線圈到第四線圈的距離，L為A相導線到C相導線的距離的一半，其中:當D* (D+d) >L*L時，上式的「土 」號取「 + 」，而當D* (D+d) <L*L時，上式的「 土」號取 「_，，； 步驟(4)，由Up U3、U4可以得到下列方程組: 由於—.，其中S為線圈的橫截面面積， β是一個固定的常數，? ~ dt iA、iB、ic分別為導線A、B、C中的電流。設
【文檔編號】G01R19/00GK103575959SQ201310390999
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】吳俊勇, 陳佔鋒, 郝亮亮, 王晨, 圖爾蓀.依明 申請人:北京交通大學