[发明专利]用于校准罗果夫斯基类型的电流换能器的方法

说明书

技术领域

本发明关于用于校准罗果夫斯基（Rogowski）类型的电流换能器的方法，以及罗果夫斯基类型的电流换能器自身。这样的电流换能器包括罗果夫斯基线圈传感器和电子装置。

背景技术

与传统的电流换能器（缩写为CT，具有铁磁芯）相比，罗果夫斯基线圈电流换能器（此处称为RCCT或传感器）呈现更高的动态范围、更低的重量和大小、以及更低的生产成本。

但是有精度问题，由于与用于计量应用的基于高度准确的CT的电流测量解决方案相比，如今已知的RCCT通常具有中等精度。已经有各种尝试来改进罗果夫斯基线圈性能并且将它关联到先进的电子设备以达到IEC60044-8标准0.5级计量精度。

RCCT的精度的改进的现有技术解决方案的这种已知状态是基于要求测量的中断或附加的参考传感器来测量罗果夫斯基线圈的灵敏度的校准技术。

第一已知解决方案被称为“工厂中的RCCT初始校准”。此处在工厂中校准罗果夫斯基线圈。它们的初始灵敏度以及它们的温度依赖性存储在传感器壳体内部的EEPROM中。智能电子装置（也称为IED）在传感器寿命期间使用此永久的、非更新的信息来基于附加的温度测量而校正温度诱导的灵敏度改变。

另一已知的解决方案被称为“通过精密电位计的RCCT校准”。此处通过利用连接到线圈的精密电位计重新校准并且调整来补偿RCCT灵敏度漂移。

另一已知的解决方案被称为“基于电容性放电装备的RCCT校准”。此解决方案要求已知的电压参考以及准确的电容以便提取灵敏度值。测量是基于峰值高度和振铃振荡周期的测量。它要求离线校准过程。

在上述任一校准方法中，除了放电，要求参考电流测量。

另一已知的解决方案被称为“使用参考电流传感器的RCCT校准”。它与上述校准方法区别在于如何作出校正。例如，参考传感器可以是分流或任何其它传感器类型。此选项包括罗果夫斯基线圈输出与参考CT或线圈的输出的比较。

也提出了被称为“利用结合专用IED的附加绕组的RCCT在线自校准”的另一解决方案。此解决方案要求用于注入参考电流（除与额定电流的导数成正比的电压以外，它将诱导RCCT输出信号中的参考电压）的围绕罗果夫斯基线圈的附加绕组。此解决方案有助于RCCT+IED的自校准和自诊断功能。然而，它要求附加绕组，即附加的RCCT制造成本。

例如，当环境状况（例如，温度、机械应变、潮湿、老化效应）改变时，在已知的方法的改进区域之间是罗果夫斯基线圈的灵敏度S的未知改变。要求关于罗果夫斯基线圈的工厂中的校准和诊断的改进，它是当今必要的并且意味着附加的生产成本。改进的另一区域是在寿命期间的精度等级传感器的损坏或超出的指示，即诊断和校准功能（目前它是不可用的）。

发明内容

由于现存的现有技术，本发明的目标是创建允许将保护和计量与单个RCCT结合并且可以与基于等效CT的计量解决方案竞争的解决方案。

问题是根据本发明由用于校准包括罗果夫斯基线圈传感器和电子装置的罗果夫斯基类型的电流换能器的方法来解决，由此通过使用电子装置的线圈的自感L_RCCT的测量来确定并且校正罗果夫斯基类型的电流换能器的灵敏度。

根据本发明的有利方面，利用叠加到线圈绕组的测试电流或测试电压来测量自感。

根据本发明的有利方面，由要利用线圈传感器测量的初级电流所生成的输出电压被同时利用罗果夫斯基类型的电流换能器的线圈的自感来测量。

根据本发明的有利方面，自感测量用于诊断并且校准罗果夫斯基类型的电流换能器。

根据本发明的有利方面，通过罗果夫斯基类型的电流换能器的线圈对与已知的电阻串联连接的阶跃电压源的响应来测量自感。

根据本发明的有利方面，通过利用变化频率的AC信号激励电流换能器以测量罗果夫斯基类型的电流换能器的线圈和已知的电阻的串联电路的频率响应来测量自感。

根据本发明的有利方面，罗果夫斯基类型的电流换能器的线圈的线圈设计参数由电子装置自动检测。

根据本发明的罗果夫斯基类型的电流换能器包括罗果夫斯基线圈传感器和电子装置，其特征在于，电子装置配置为执行如上所述的用于校准电流换能器的方法。

根据本发明的方法的优势在于它允许超过MVCS性能的精度并且利用罗果夫斯基线圈电流换能器来达到IEC60044-8标准0.2级或更好的。