为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害,在 不影响交流测量精度的同时,能对直流分量进行监测,是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月,其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》,提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念,而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一,因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。弱磁场测量方法中,灵敏度高的磁场测量仪是基于超导量子干涉器件法。闭环电流传感器联系方式
无锡纳吉伏研制的新型交直流测量传感器包括电流检测、信号解调、误差控制、电流反馈等多个模块,可建立基于各模块的系统误差模型和误差传递函数,为各个模块参数优化设计及进一步减小系统稳态测量误差提供理论依据。首先对各模块进行数学建模,其中电流检测模块包含两个非线性环形铁芯,环形铁芯C1与C2始终工作在完全相反的激磁状态,而环形铁芯C1与C2材料参数一致,电路参数也保持一致,若从系统的观点将两个铁芯看做一个整体,当系统稳定时虽然单个铁芯的工作状态相反,但整体上看两者均工作在零磁通状态下,也就是说当系统达到稳态,此时虽然铁芯C1和C2分别都是非线性磁性元件,而整体上激磁磁通为0,整体可以看作工作在线性区的合成磁性元件C12。合成磁性元件的铁芯参数与原单个铁芯的磁性参数一致,即有效磁导率,磁饱和强度等参数相同,而几何参数中,合成铁芯C12截面面积为单个铁芯截面面积的2倍,有效磁路长度与单个铁芯有效磁路长度相同。同时,忽略磁滞损耗及涡流损耗,仍选取三折线模型对合成铁芯C12进行建模。通过对两个非线性环形铁芯的激磁过程分析并整体建模,可将非线性问题近似简化为线性问题,从而可以从线性系统的角度对系统模型进行分析。武汉粒子加速器电流传感器定制用超导 材料制成的,在超导状态下检测外磁场变化的一种新型磁测装置,SQUID磁敏传感器。
无锡纳吉伏公司利用比例直流叠加法模拟一次交直流电流,设计了新型交直流电流传感器计量 性能测试方案。对所设计的新型交直流电流传感器进行了交流电流计量性能、直流电流 计量性能以及交直流同时测量时交直流计量性能试验, 试验结果表明, 所研制新型交直 流电流传感器交直流测量误差均小于 0.05 级电流互感器误差限值,说明新型交直流电 流传感器结构及理论正确。其成本低、 简单结构,与同类产品相比具有更高的性价比。 同时所研制的新型交直流电流传感器方案交流测量与直流测量互不干扰, 可应用于交流 测量领域, 直流测量领域, 交直流同时测量领域及抗直流互感器及较低精度交直流电流 传感器检定及校验领域。
G1为基于双铁芯结构的交直流零磁通检测器的传递函数,G2为PI比例积分放大电路的传递函数,G3为PA功率放大电路的传递函数,G4为电流反馈模块的传递函数,G5为感应纹波噪声传递函数,NF为负反馈环节传递函数。根据图3-3,由自动控制系统相关理论,可得反馈绕组中反馈电流IF与一次绕组中一次电流IP之间的传递函数为:IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4(3-12)交直流零磁通检测器输入信号为一次绕组WP与反馈绕组WF在铁芯C1及C2中的磁势之差,终输出信号为合成电压信号VR12。根据上述关系,可推导交直流直流零磁通检测器的传递函数G1为:G1=SD==-(3-13)式(3-13)与自激振荡磁通门传感器灵敏度SD公式(2-48)一致。G2的传递函数常通过比例环节及积分环节的特征参数表示:(1)G2=-KPI|1+|(3-14)(jwτ1)由于电流的变化速度很快,对电流传感器的带宽要求很高。
根据前述假设,Im<<IC且在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l,因此τ2>>τ1,因此式(2-31)进一步化简得:T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)(2-32)根据式(2-27)(2-30)(2-32)可求得激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav满足:Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout(2-33)根据前述假设Ith<<IC可进一步对式(2-33)分母进行化简,带入下列表达式IC=Vout/Rsum,β=Np/N1,iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可进一步得激磁电流平均值iav满足:iav=一(2-34)式(2-34)即为平均电流模型基于磁化曲线的分段线性化模型所得激磁电流与一次电流之间的定量关系式,即自激振荡磁通门电路激磁电流平均值与一次电流之间呈线性比例关系,且激磁电流平均值正负与一次电流方向相关。自激振荡磁通门电路可以识别电流方向且激磁电流平均值与一次电流量值线性相关,这便为自激振荡磁通门电路测量交流及交直流提供了理论上的可行性,现对IP为交直流电流时,自激振荡磁通门电路测量原理进行分析。被测磁场通过磁通门轴向分量,这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。武汉粒子加速器电流传感器定制
当无被测电流时,激励磁场周期性作用于磁芯上,磁芯的状态将周期性地双稳态势能函数的这两个稳态点之间。闭环电流传感器联系方式
电流的精密测量一直是工业生产制造和计量科学理论的重要课题。近些年来,伴随着智能电网的快速建设及交直流混合配电网的不断发展,配网中交直流混合电网的建设规模及复杂度均有增加。由于交直流配网的发展以及整流型用电负荷的增多,例如电气化铁路、大型整流硅设备及炼钢、炼铝、塑料制品厂商的增多,使得交流电网中存在直流分量。直流分量的存在,使得配网中现有的交流检测设备产生了误差增大、计量失准、保护误动等多种问题,变压器等设备在直流分量下输出电压畸变。闭环电流传感器联系方式