一種新型非接觸式三相電流測(cè)量方法
【專利摘要】一種新型非接觸式三相電流測(cè)量方法，屬于電流測(cè)量領(lǐng)域。其特征在于：在三相導(dǎo)線下方布置多個(gè)按一定規(guī)則分布的線圈組，采集各個(gè)線圈的開路感應(yīng)電壓；對(duì)各個(gè)線圈的開路感應(yīng)電壓進(jìn)行積分處理；根據(jù)第一線圈和第二線圈的開路感應(yīng)電壓積分處理后的值求解出B相導(dǎo)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(dǎo)線中的電流；三相導(dǎo)線平行排列時(shí)4線圈組的仿真結(jié)果表明，本發(fā)明提出的方法能準(zhǔn)確求出三相導(dǎo)線中的電流。
【專利說明】一種新型非接觸式三相電流測(cè)量方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電流測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種新型非接觸式三相電流測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電流傳感器為電力系統(tǒng)的計(jì)量、繼電保護(hù)、控制與監(jiān)視系統(tǒng)提供輸入信號(hào)，是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備。目前電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器。隨著電力系統(tǒng)中的電壓等級(jí)的提高和傳輸容量的不斷增大，尤其在現(xiàn)代電網(wǎng)大容量、高電壓的發(fā)展趨勢(shì)下，電磁式電流傳感器自身缺陷逐漸暴露如下問題:絕緣結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜；互感器鐵芯飽和問題日益突出；測(cè)量誤差難 以克服；充油易爆炸產(chǎn)生危險(xiǎn)等。
[0003]為了克服傳統(tǒng)電流互感器的這些缺陷，必須研制新型的基于其他原理的電流互感器?；赗ogowski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制成。Rogowski線圈有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):1、由于不采用鐵芯，測(cè)量范圍大且精度高，無磁飽和現(xiàn)象；2、運(yùn)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(fā)明基于Rogowski線圈的測(cè)量原理，提出了一種新型非接觸式三相電流測(cè)量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為電力系統(tǒng)提供一種由多個(gè)空心線圈組成的、非接觸式的、帶自校正功能的、廉價(jià)的新型三相電流測(cè)量方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0007]—種新型三相電流測(cè)量方法，該方法在三相導(dǎo)線下方布置多個(gè)按一定規(guī)則分布的線圈組，通過計(jì)算得到三相導(dǎo)線中的電流。
[0008]在三相導(dǎo)線下方布置的線圈組其特征在于，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(gè)線圈的中心在B相導(dǎo)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，位于第一線圈的左側(cè)；第四線圈的中心線與第二線圈的中心線垂直相交，位于第二線圈的正下方。
[0009]通過測(cè)量各線圈的開路電壓，可通過計(jì)算得到三相電流，其特征在于，所述計(jì)算方法的步驟如下:
[0010]步驟(1)，采集線圈組中各個(gè)線圈的開路感應(yīng)電壓:第一線圈的開路感應(yīng)電壓記為U1，第二線圈的開路感應(yīng)電壓為U2，第三線圈的開路感應(yīng)電壓為U3，第四線圈的開路感應(yīng)電壓為U4 ；
[0011]步驟(2)，對(duì)采集到的各個(gè)線圈開路感應(yīng)電壓進(jìn)行積分，第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈的開路感應(yīng)電壓積分處理后分別記為-A、U2、u3、U4，其中M =Iu^dt，
【權(quán)利要求】
1.一種新型三相電流測(cè)量方法:該方法在三相導(dǎo)線下方布置多個(gè)按一定規(guī)則分布的線圈組，通過計(jì)算得到三相導(dǎo)線中的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在三相導(dǎo)線下方布置的線圈組其特征在于，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(gè)線圈的中心在B相導(dǎo)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，位于第一線圈的左側(cè)；第四線圈的中心線與第二線圈的中心線垂直相交，位于第二線圈的正下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型三相電流測(cè)量方法，其特征在于，所述計(jì)算方法的步驟如下: 步驟(1)，采集線圈組中各個(gè)線圈的開路感應(yīng)電壓:第一線圈的開路感應(yīng)電壓記為U1,第二線圈的開路感應(yīng)電壓為U2，第三線圈的開路感應(yīng)電壓為U3，第四線圈的開路感應(yīng)電壓為U4 ; 步驟(2)，對(duì)釆集到的各個(gè)線圈開路感應(yīng)電壓進(jìn)行積分，第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈的開路感應(yīng)電壓積分處理后分別記為U1 = J丨,U1Cii, U= J(| u/II，U4 - J" U4Ch., 步驟(3)，計(jì)算距離D: 式中D為B相導(dǎo)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(dǎo)線到C相導(dǎo)線的距離的一半，其中:當(dāng)D* (D+d) >L*L時(shí)，上式的“土 ”號(hào)取“ + ”，而當(dāng)D* (D+d) <L*L時(shí)，上式的“ 土”號(hào)取 “_，，； 步驟(4)，由Up U3、U4可以得到下列方程組: 由于—.，其中S為線圈的橫截面面積， β是一個(gè)固定的常數(shù)，? ~ dt iA、iB、ic分別為導(dǎo)線A、B、C中的電流。設(shè)
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK103575959SQ201310390999
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】吳俊勇, 陳占鋒, 郝亮亮, 王晨, 圖爾蓀.依明 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)