[发明专利]一种精密电流传感器有效

专利信息
申请号: 201510313379.6 申请日: 2015-06-09
公开(公告)号: CN104849532B 公开(公告)日: 2020-01-17
发明(设计)人: 周峰;彭楚宁;谢宏伟;杨世海;李振东;殷小东;姜春阳 申请(专利权)人: 中国电力科学研究院;国家电网公司;国网内蒙古东部电力有限公司;江苏省电力公司电力科学研究院;国网青海省电力公司电力科学研究院
主分类号: G01R19/00 分类号: G01R19/00;G01R15/18
代理公司: 11271 北京安博达知识产权代理有限公司 代理人: 徐国文
地址: 100192 北*** 国省代码: 北京;11
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搜索关键词: 一种 精密 电流传感器
【说明书】:

发明提供一种精密电流传感器,包括闭环铁芯以及分别绕制在所述闭环铁芯两侧的绕组,其中一侧绕组与采样电阻相连;所述闭环铁芯包括同轴设置的主铁芯和辅助铁芯。本发明提供的技术方案有效实现了传感器输入输出信号的电气隔离,大大提高了电流测量的安全性和准确性,可用作电流精密测量用传感器,也可作为检定/校准普通电流电压传感器的标准装置使用。本发明相比单级结构,可将电流转化精度提升1‑2个数量级;提高了测量的安全性和整体准确性。

技术领域

本发明涉及一种传感器,具体涉及一种将被测电流转换为电压进行测量的精密电流传感器。

背景技术

在电工测试领域,对电流的测量通常是将其转换成电压信号后进行测量,因此电流电压转换精度是影响电流测量准确性的关键技术。目前,采样电阻和分流器是常用的两种电流电压转换器件,用于交直流转换和交流功率测量中。但在测量回路串联采样电阻或分流器测量电流时会改变测量回路的负载阻抗,从而影响测量精度,而且电流回路与测量回路没有电气隔离,在对安全要求较高的场合不适合使用。此外,随着智能电网的建设和变电站自动化技术的快速发展,电子式互感器成为承担智能变电站信息化、数字化、自动化、互动化任务的关键设备之一,在数字化、智能化及安全性等方面显示出了独特的优势。而作为计量装置,误差校验技术是保证其计量性能的关键技术。在对电子式电流互感器的校验中,需要把工频电流比例标准装置的二次电流(额定电流为5A或1A)转化为便于数字化的电压信号(一般低于5V),其电流电压转换精度直接影响误差校验结果的准确性。

目前常用的做法是在单级电流互感器二次绕组接入精密采样电阻实现电流电压转换。由于单级电流互感器的准确度难以优于0.01级,且采样电阻阻值受电流互感器负载特性的约束,不能灵活选取。无法满足对电流电压转换精度要求很高的应用场合。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述问题,本发明提供一种精密电流传感器,通过将输入电流与输出电压进行精确的转换,实现对输入电流准确测量的同时,完成输出电压与被测电流回路的电气隔离。

本发明提供的技术方案是:一种精密电流传感器,包括闭环铁芯以及分别绕制在所述闭环铁芯两侧的绕组,其中一侧绕组与采样电阻相连;其改进之处在于:所述闭环铁芯包括同轴设置的主铁芯和辅助铁芯。

优选的,所述绕组包括一次绕组、二次绕组和补偿绕组;所述主铁芯与所述辅助铁芯相叠合,所述一次绕组和二次绕组分别均匀绕制在叠合后的所述主铁芯与所述辅助铁芯的圆周两侧,所述补偿绕组均匀绕制在所述二次绕组侧的辅助铁芯的圆周上。

进一步,采样电阻包括精密电阻和辅助电阻;二次绕组两端分别连接所述精密电阻,补偿绕组两端分别连接所述辅助电阻。

进一步,所述精密电阻的一端与所述辅助电阻的一端连接,其另一端以及所述辅助电阻的另一端作为所述传感器的电压输出端口。

进一步,所述精密电阻为无感电阻。

优选的,所述主铁芯和所述辅助铁芯为圆环铁芯。

进一步,主铁芯、一次绕组、所述二次绕组和所述精密电阻组成所述传感器的第一级;辅助铁芯、一次绕组、所述二次绕组、所述补偿绕组和所述辅助电阻组成所述传感器的第二级。

进一步,所述一次绕组两端输入被测电流,所述被测电流经过所述传感器的第一级和第二级后分别在所述精密电阻和所述辅助电阻上产生电压降,所述精密电阻上的电压降同所述辅助电阻上电压降的矢量和为所述传感器的输出信号。

进一步,所述补偿绕组和所述二次绕组均包括100匝漆包线绕组;所述一次绕组包括1匝漆包线绕组;所述精密电阻和所述辅助电阻的阻值均为10Ω。

与最接近的技术方案相比,本发明具有如下显著进步:

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  • 本发明提供一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差的补偿方法和装置,包括如下步骤:(1)建立CVT等效电路模型:将使用的CVT转化为对应的等效电路模型;(2)计算传递函数:基于CVT等效电路模型,逐级计算各级端口的等效阻抗数值,进而计算得到传递函数,并得到频率特性;(3)补偿测量误差:根据CVT的频率特性,对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。本发明另提供一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差补偿装置,完成上述方法的实现,同时导出补偿后的监测数据。本发明解决了CVT谐波电压测量误差大的问题,提高了CVT谐波电压测量的准确性。
  • 一种六氟化硫断路器用相零序一体化电压传感器-201911030028.9
  • 陆汉兵;杨桂平;周楠;于杰;沙亮 - 江苏靖江互感器股份有限公司
  • 2019-10-28 - 2020-02-07 - G01R19/00
  • 本发明公开了一种六氟化硫断路器用相零序一体化电压传感器,高压端一次嵌件设置在高压一次电容固定块上方、电容固定块从上至下贯穿高压端相零序子母一体化聚丙烯电容,高压端相零序子母一体化聚丙烯电容左侧设置有一次电容内部连接线,低压端二次嵌件设置在一次电容内部连接线的左端,低压端二次嵌件的左侧设置有二次电容接线盒,二次电容接线盒内部设置有低压端相序聚丙烯电容、低压端零序聚丙烯电容;本发明适用于LW3六氟化硫断路器配套使用;通过内部线路的智能组合,融合了三相电压采样、测量、保护、零序、放电的多功能要求,应用于配电设备LW3六氟化硫断路器开关,真正做到一二次深度融合作用。
  • 一种基于扫频法的电容电流测试方法、装置及系统-201810210203.1
  • 刘红文;王科;李昊 - 云南电网有限责任公司电力科学研究院
  • 2018-03-14 - 2020-02-07 - G01R19/00
  • 本发明提供了一种基于扫频法的电容电流测试方法、装置及系统,方法包括:将电容电流测试装置电流输出模块的测试端子m分别与开关柜带电指示装置的a相端、b相端和c相端电连接,将电容电流测试装置电流输出模块的接地端子o与开关柜带电指示装置的接地端电连接,将谐振电感电连接在电流输出模块的两个输出端子之间;输出大小相等,频率连续的一组异频电流信号;获取不同频率的异频电流信号下的最大异频电压;根据最大异频电压、异频电流以及带电指示传感器的电容,计算中性点不接地系统的总对地电容以及对地电容电流。本方法具有试验回路简单、能分别计算出电力系统每相对地电容、无需停电,安全性高等优点,适用于不接地系统电容电流测试。
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