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基于Simulink的零磁通电流传感器动态误差分析

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电子测量技术 2020年第17期43卷 66-73页

作者：李泽沛彭延峰何宽芳朱宪宇湖南科技大学湖南省机械设备健康维护重点实验室湘潭411201 湖南科技大学先进矿山装备教育部工程研究中心湘潭411201 佛山科学技术学院机械与电气工程学院佛山528225 湖南省计量检测研究院长沙410014

直流电在实际生产生活中应用广泛,如直流屏、太阳能供电、电信基站等。直流电能的精准测量有助于直流电更好地应用于生产生活,其中直流电流测量精度的提高可有效地提高直流电能测量精度。现有的直流电流测量方法仍有测量精度不高,易受... 详细信息

直流电在实际生产生活中应用广泛,如直流屏、太阳能供电、电信基站等。直流电能的精准测量有助于直流电更好地应用于生产生活,其中直流电流测量精度的提高可有效地提高直流电能测量精度。现有的直流电流测量方法仍有测量精度不高,易受外界因素影响等缺点。为了更进一步的提高测量精度,研究了具有高精度的双磁芯零磁通电流传感器,建立了数学模型并进行了动态误差分析。首先,在Simulink中搭建了双磁芯结构的电路仿真模型。其次,根据仿真电路建立了各个元器件的数学模型,并对零磁通电流传感器的主要元器件进行动态误差分析,得出了不同元器件在电路中电阻不同阻值变化下对最终测量结果的误差影响,并确定了元器件电阻的最优参数。研究结果表明,建立的动态误差数学模型可以有效对零磁通传感器进行电路优化,提高其测量精度。

关键词：零磁通电流传感器双磁芯结构 Similink 传递函数动态误差

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万安级标准直流恒流源的研制

计量与测试技术 2023年第11期50卷 20-22,26页

作者：余晓曦郝丹刘缙林肖鹏中国测试技术研究院电子研究所

直流大电流传感器由于缺少高准确度的万安量级的直流恒流源,一直存在量值溯源的难题。为保证输出电流的准确稳定,本文研究设计了由18个深度负反馈回路600A恒流源并联而成的万安级标准直流恒流源。同时,在其内部集成大功率二极管作为固... 详细信息

直流大电流传感器由于缺少高准确度的万安量级的直流恒流源,一直存在量值溯源的难题。为保证输出电流的准确稳定,本文研究设计了由18个深度负反馈回路600A恒流源并联而成的万安级标准直流恒流源。同时,在其内部集成大功率二极管作为固定负载,利用单向导通性,确保单个恒流源输出电流的独立稳定。结果表明:该装置电流准确度优于0.01%,电流稳定度优于10ppm/2min,满足工业生产中高精度大量程电流传感器的校准需求。

关键词：恒流源零磁通电流传感器二极管汇流排

基于DSP的氧化锌避雷器在线监测装置的研究

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基于DSP的氧化锌避雷器在线监测装置的研究

作者：臧殿红中国石油大学

学位级别：硕士

氧化锌避雷器(MOA)是电力系统重要的过电压保护设备,对其进行在线监测,及时、准确地了解其运行状况,对电力系统安全运行十分重要。本文首先分析了目前常用的MOA在线监测方法和影响监测精度的几种干扰因素,根据MOA的运行特性及电网谐波... 详细信息

氧化锌避雷器(MOA)是电力系统重要的过电压保护设备,对其进行在线监测,及时、准确地了解其运行状况,对电力系统安全运行十分重要。本文首先分析了目前常用的MOA在线监测方法和影响监测精度的几种干扰因素,根据MOA的运行特性及电网谐波电压的特点,借助等效的线性电阻求出谐波电压作用在其上的谐波电流,根据电压电流之间的相量关系和全电流中的电流成分及各相之间的干扰情况分析了基波阻性电流和三次阻性电流的提取算法,通过仿真验证该算法可有效降低谐波电压和相间干扰引起的误差。将模糊理论应用于MOA的故障诊断中,根据MOA的故障原因和故障与征兆之间的关系确立了MOA的故障集、征兆集、隶属函数、模糊诊断矩阵、模糊算法和故障诊断原则。根据MOA泄漏电流的提取方法,设计了一种利用有源电子线路跟踪激磁电流并进行补偿的电流传感器,使其动态的接近“零磁通”状态,分析了其工作原理、电子补偿线路、结构及屏蔽等,经测试,补偿起到了良好的效果。设计了以TMS320F2812为核心的MOA在线监测装置的硬件电路,包括信号的取样及调理电路、DSP最小系统和RS485通信等模块,在此基础上设计了相应的软件程序,编写了A/D采样子程序、数据处理子程序和通信子程序等;利用C#2.0设计了MOA数据管理系统,数据处理结果通过RS485通信协议上传给PC机,数据管理系统可实现数据的显示、存储、查询及故障诊断等功能。

关键词：氧化锌避雷器在线监测故障诊断零磁通电流传感器数据管理系统

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高压容性设备绝缘在线监测系统研究与开发

高压容性设备绝缘在线监测系统研究与开发

作者：廉彦超湖南大学

学位级别：硕士

近年来，随着国内电力系统的发展，大区电网的逐步互联，系统规模将进一步扩大，这对变电站高压电气设备在线监测技术提出了更高的要求。本文以容性设备绝缘在线监测为目的，重点研究了分布式在线监测系统设计及介质损耗值算法改进。根... 详细信息

近年来，随着国内电力系统的发展，大区电网的逐步互联，系统规模将进一步扩大，这对变电站高压电气设备在线监测技术提出了更高的要求。本文以容性设备绝缘在线监测为目的，重点研究了分布式在线监测系统设计及介质损耗值算法改进。根据容性设备绝缘在线监测的要求，以“介质损耗因数计算算法一在线监测系统设计一系统工程化可靠性设计”为研究对象，对容性设备绝缘在线监测系统进行深入研究，在介质损耗因数算法原理、监测系统架构分析、系统各个模块功能分析、监测系统硬件设计、软件设计以及系统可靠性设计等方面做了大量工作，成功地开发了一套基于全相位分析的介质损耗因数计算算法和三层分布式体系结构为核心的容性设备绝缘在线监测系统。首先，分析了已有介质损耗因数计算算法的优缺点，并提出基于全相位分析的介质损耗因数计算算法。然后采用该算法做仿真计算，并与传统的谐波分析法进行对比，最后得出该算法计算更精确的结论。其次，在硬件设计上采用多处理器、多层的分布式系统方案，根据系统的分工，将整个系统分为前端数据采集装置，主控装置和工控机三层，并对这几层的硬件设计作了详细的阐述，同时给出了各个模块的硬件结构框图和部分电路的原理图;在软件设计上则介绍了整个系统的软件结构规划和各个模块功能的划分，重点讨论了系统内部通信协议的制定，说明各个模块软件的功能及实现方法.设计了零磁通电流互感器。最后，分析了系统工作环境中干扰产生的原因，并针对这些干扰，从硬件和软件两个方面，详细说明了系统的可靠性设计。系统试运行的实验结果表明，套基于全相位分析的介质损耗因数算法和三层分布式体系结构的在线监测系统，能够满足容性设备绝缘在线监测的要求。

关键词：介质损耗因数容性设备在线监测零磁通电流传感器

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电容型高压电气设备绝缘在线监测的关键技术

电气开关 2012年第5期50卷 4-7页

作者：李波文婷卢剑周利军广东电网电力调度控制中心广州510600 广东电网公司管理科学研究院广州510600 西南交通大学电气工程学院成都610031

为保障高压电力设备安全运行,设计了容性高压电气设备(高压套管、电容式电压互感器、电流互感器、避雷器)的在线监测系统,详细阐述了其监测电路的设计,包括:零磁通电流传感器、采集控制单元。设计的双级零磁通电流传感器有效提高了监测... 详细信息

为保障高压电力设备安全运行,设计了容性高压电气设备(高压套管、电容式电压互感器、电流互感器、避雷器)的在线监测系统,详细阐述了其监测电路的设计,包括:零磁通电流传感器、采集控制单元。设计的双级零磁通电流传感器有效提高了监测精度,采用220V电源信号作为同步的技术大幅度增加了固定时间内允许测量的次数,提高了测试效率,该在线监测系统已经在投入使用,运行结果表明具有很好的效果。

关键词：高压电气设备在线监测零磁通电流传感器

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模拟直流标准电阻器的研制

电子测试 2020年第20期31卷 26-28,71页

作者：徐彩军福建省计量科学研究院福建福州350003

传统标准电阻器由于功率小承受电流小,无法用来检测回路电阻测试仪和直阻仪等大电流四线直流电阻测试仪。针对这一问题,设计了零磁通大电流传感器对大电流进行准确测试,配合低噪声的电路架构、高分率的模数转换器和差分模数转换电路构... 详细信息

传统标准电阻器由于功率小承受电流小,无法用来检测回路电阻测试仪和直阻仪等大电流四线直流电阻测试仪。针对这一问题,设计了零磁通大电流传感器对大电流进行准确测试,配合低噪声的电路架构、高分率的模数转换器和差分模数转换电路构成了模拟直流标准电阻器,经测试该模拟直流标准电阻器最大允许相对误差小于0.05%,电流最大允许误差小于0.02%,满足对直流小电阻测试仪的检定要求。

关键词：模拟直流标准电阻零磁通电流传感器低噪声电路 DAC合成

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基于零磁通电流传感的自动电阻电桥设计

计算机测量与控制 2017年第9期25卷 258-261页

作者：王艳萍鲁云峰迟宗涛李阳青岛大学电子信息学院山东青岛266071 中国计量科学研究院北京100029 国家质检总局电子量子标准重点实验室北京100029

因商用直流电流比较仪(DCC)精度高、结构复杂、成本高昂,基于商用零磁通电流传感器基础上研制了一套直流比较仪自动电阻电桥,以降低成本、满足电阻测量精度要求较低应用场合的需求;围绕零磁通电流传感器的原、副边线圈安匝平衡机制下,... 详细信息

因商用直流电流比较仪(DCC)精度高、结构复杂、成本高昂,基于商用零磁通电流传感器基础上研制了一套直流比较仪自动电阻电桥,以降低成本、满足电阻测量精度要求较低应用场合的需求;围绕零磁通电流传感器的原、副边线圈安匝平衡机制下,其原、副边电流比例一定的特点,设计了自动电阻电桥电路;采用基于DSP的嵌入式数字电路实现系统控制和算法,使用自制且经过校准的24位AD采集电路读取电桥中电阻两端的压差信号,经实时处理及屏幕显示,最终得到被测电阻(Rx)和标准电阻值(Rs)的比例值;采用经校准过的标准电阻(Rs)对该电阻电桥100Ω:10Ω和10Ω:1Ω的比例进行校准,实验结果表明:该电阻电桥测量的比例准确度可达10^(-6)量级,测量的相对标准差为10^(-6)~10^(-7)量级。

关键词：零磁通电流传感器直流电流比较仪电阻电桥 DSP控制器