一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统技术方案

一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，采用环形磁场传感阵列测量线路电流，环形磁场传感阵列由多个传感器构成，每个传感器均匀分布于圆环内接正多边形各顶点的基座上，每个基座由旋转电机带动，可在传感阵列所在平面上以任意角度旋转。本发明专利技术一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，具有很强的抗临相电流干扰能力以及大大提高一次导体偏心时的测量准确度。在存在临相导线电流干扰的情况下，传感器个数n≥8，导线间距和传感阵列之比大于2.37时，测量误差小于0.1%，准确度满足要求，且采用了一种新型的传感器旋转测量法，能够使一次导体偏心时的测量误差由0.6%减小至小于0.1%，大大减小了偏心时的测量误差，使得准确度满足要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统
本专利技术一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，用于智能变电站输电线路电流信号的实时准确测量。
技术介绍
电流测量对于判断线路所连接设备的运行状态至关重要，通过线路电流的测量，及时准确获取电流幅值、相位、波形、谐波含量等参数，可以实时反映及评估线路设备的运行状态，进而提出合理的检修或应对措施。目前对于线路电流的监测，大致有以下几种方法：电磁式互感器、光学传感器、空心线圈。电磁式互感器体积大、重量重，无法进行直流测量，且易发生磁饱和等问题；光学传感器可同时测量交直流，但其制作工艺复杂、价格高、温度稳定性较差等问题还没有广泛使用。而空心线圈由于其传感原理的限制无法进行直流测量。中国专利“CN101707129A”公开的一种电子式互感器，采用光学元件作为传感器，由于目前技术还不够成熟，无法解决光学晶体的温度稳定性差和机械性不够优秀等问题，没有大量投入使用。中国专利“CN203838218U”中公开了一种高压侧CT供能的电子式电流互感器，采用Rogowski线圈作为测量单元，但是无法进行直流测量。
技术实现思路
针对目前线路电流测量方法单一，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，包括电流传感单元(1)、信号转换单元(2)、信号传输单元(3)、显示平台(4)，其特征在于：所述电流传感单元(1)用于获取一次导体(L1)电流信号，电流传感单元(1)连接信号转换单元(2)，信号转换单元(2)连接信号传输单元(3)，信号传输单元(3)连接显示平台(4)；所述电流传感单元(1)包括环形磁场传感阵列(5)，所述环形磁场传感阵列(5)内含多个传感器(8)，多个传感器(8)均匀分布于圆环内接正多边形的各顶点的基座(9)上，基座(9)连接旋转电机，由旋转电机带动，基座(9)在环形磁场传感阵列(5)所在的平面上以任意角度旋转。

【技术特征摘要】
1.一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，包括电流传感单元(1)、信号转换单元(2)、信号传输单元(3)、显示平台(4)，其特征在于：所述电流传感单元(1)用于获取一次导体(L1)电流信号，电流传感单元(1)连接信号转换单元(2)，信号转换单元(2)连接信号传输单元(3)，信号传输单元(3)连接显示平台(4)；所述电流传感单元(1)包括环形磁场传感阵列(5)，所述环形磁场传感阵列(5)内含多个传感器(8)，多个传感器(8)均匀分布于圆环内接正多边形的各顶点的基座(9)上，基座(9)连接旋转电机，由旋转电机带动，基座(9)在环形磁场传感阵列(5)所在的平面上以任意角度旋转。2.根据权利要求1所述一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，其特征在于：所述环形磁场传感阵列(5)的半径、以及传感器(8)的个数确定方式如下：A相和B相导线间距为d，两相导线电流方向相同，流过的电流大小同为I，B相导线与环形磁场传感阵列(5)的圆心重合，环形磁场传感阵列(5)的半径为r，n个传感器(8)均匀分布于圆环的内接正多边形的顶点的基座(9)上；由于霍尔传感器只能感应到与其敏感方向平行的磁场，因此第k个霍尔传感器测到的由A相导线产生的磁场为：其中：那么可以得到n个霍尔传感器测到的由A相产生的磁场平均值为：n个霍尔传感器测到的由B相产生的磁场平均值为：可得存在临相导线电流干扰时的测量误差为：3.根据权利要求1所述一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测量系统，其特征在于：当一次导体(L1)偏心时，会严重影响测量准确度，由于霍尔传感器只能测量其敏感方向上的磁场，因此当一次导体(L1)偏心时，各点的传感器所测磁场为：则导线偏心距离为l时，测量电流为：改善前的一次导体偏心误差为：即4.根据权利要求1所述一种基于环形磁场传感阵列的高精度电流测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，张思球，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42