[实用新型]一种用于变电站GIS 中的罗氏线圈电流传感器

说明书

技术领域

一种用于变电站GIS 中的罗氏线圈电流传感器属电力设备领域。

背景技术

变电站的GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成的组合电器的简称，这些设备、部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF₆绝缘气体，也称SF₆全封闭组合电器。GIS运行安全可靠、配置灵活、环境适应能力强、检修间隔时间长、安装方便。在我国电力系统中，GIS的应用已相当广泛。目前，对供电质量的要求越来越高，即使短暂的停电也是现代工业生产和人民生活所难以接受的，因此对供电设备的监控及电网管理的自动化要求就显得越来越重要，变电站的GIS实现智能化监控势在必行。要使GIS监控智能化，就要应用由各种传感器组成的GIS运行状态信息采集系统，这就要开发可靠性高、寿命长的信息传感器，包括电流传感器。电流传感器在电力系统控制保护和监控中起枢纽作用，现有的电磁式电流传感器存在体积大、磁饱和使输出特性变坏、频带窄、响应慢以及铁磁谐振等缺点，不能适应GIS智能化采集电流信息的要求。因此，迫切需要开发一种新的电流传感器。

发明内容

本实用新型的目的就是克服现有电磁式电流传感器的弊端，创新研制一种用于变电站GIS 中的罗氏线圈电流传感器。

本实用新型的技术方案是：尺寸很小的罗氏线圈埋装于GIS法兰中，从GIS母线引出的一次导体从罗氏线圈的圆心穿过，罗氏线圈通过尽可能短的屏蔽线与积分器、A/D转换器连接，线圈输出进行数字处理后经光纤上传至二次仪表或上位机，积分器、A/D转换器固定在GIS壳体上；罗氏线圈由非磁性环形骨架、均匀地绕在骨架上的二次线圈和绝缘包扎层组成，线圈在单位周长上的匝数要求严格相等。

本实用新型的有益效果是：罗氏线圈无笨重的铁心，轻而小；无磁滞及磁饱和干扰，暂态响应特性优良；即使在小电流比情况下，测量精度也很高。尽可能短的屏蔽线可以有效避免传输过程中的损耗及干扰。罗氏线圈电流传感器用于变电站GIS 中，无铁磁谐振，使用频带宽；输出容量小，特别适应数字化电器对信息响应十分灵敏的要求；采用光纤数字输出，稳定性好，抗干扰能力强；标定容易、安装方便、维修简单、安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

结合图1详细说明本实用新型的细节和工作过程。罗氏线圈全称罗柯夫斯基线圈，是一个空心环形的线圈，可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。罗氏线圈测量电流的理论依据是法拉第电磁感应定律和安倍环路定律，当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场，线圈一定时，其输出电压与被测电流的微分成正比，只要将其输出经过积分器，即可得到与一次电流成正比的输出电压。本实用新型中，尺寸很小的罗氏线圈1埋装于GIS法兰3中，从GIS母线4引出的一次导体2从罗氏线圈1的圆心穿过，罗氏线圈1通过尽可能短的屏蔽线5与积分器7、A/D转换器8连接，线圈输出进行数字处理后经光纤9上传至二次仪表或上位机，积分器7、A/D转换器8固定在GIS壳体6上。罗氏线圈1是本实用新型的核心元件，由非磁性环形骨架1-1、均匀地绕在骨架上的二次线圈1-2和绝缘包扎层1-3组成，线圈在单位周长上的匝数要求严格相等。环形骨架1-1采用线膨胀系数小的圆截面环氧树脂浇注环制成，截面均匀恒定，面积小、强度高，表面光洁、磁通密度分布均匀，温度对精度的影响小。二次线圈1-2十分均匀地绕在环形骨架1-1上是保证传感器高精度的重要措施，如果绕制不均匀，线圈在单位周长上的匝数不相等，就很难排除三相绕组之间电流磁场的相互干扰，因此绕制时要采取严格的工艺步骤，保证线圈在单位周长上的匝数相同。罗氏线圈1无笨重的铁心，轻而小；无磁滞及磁饱和干扰，暂态响应特性优良；即使在小电流比情况下，测量精度也很高。尽可能短的屏蔽线5可以有效避免传输过程中的损耗及干扰。罗氏线圈电流传感器用于变电站GIS 中，无铁磁谐振，使用频带宽；输出容量小，特别适应数字化电器对信息响应十分灵敏的要求；采用光纤数字输出，稳定性好，抗干扰能力强；标定容易、安装方便、维修简单、安全可靠。