3电气智能化第3章VIP免费

第3章现场参量及其检测第3章现场参量及其检测3.13.23.33.43.53.6智能电器现场参量类型及数字化测量方法电量信号检测方法非电量信号检测方法被测量输入通道设计原理测量通道的误差分析本章小结第3章现场参量及其检测3.1智能电器现场参量类型及数字化测量方法现场参量分类：第3章现场参量及其检测智能电器现场参量的采集、调理和转换过程示意图：第3章现场参量及其检测3.2电量信号检测方法（1）以法拉第电磁感应定律为基础的互感器，包括铁心电磁式电压、电流互感器和空心电流互感器。（2）按霍尔效应原理工作的互感器，主要包括霍尔电流和霍尔电压传感器。（3）基于磁光效应和光电效应的互感器,主要有光学电流互感器和光学电压互感器。第3章现场参量及其检测3.2.1基于电磁感应定律的电压、电流互感器1.电压互感器：电磁式和电容式（1）电磁式电压互感器：电力系统中应用最多。（2）电容式电压互感器：简称RYH，广泛用于110KV及以上超高压电力系统中。电磁式电压互感器电容式电压互感器第3章现场参量及其检测（1）电磁式电压互感器I0ΦU1W112W2U20变压器空载运行原理图U1E14.44fW1U20E24.44fW2U1U20E1W1E2W2第3章现场参量及其检测（2）电容式电压互感器UxC1C2JP2LP1UxUC1UC2QC1QC2C1C2aC1C2xafxfUC2C1UxC1C2RYH原理接线图UC2C0C2UxC1C1C2C0C0UxC1UC1C2UC2QKfyUxKfyUx第3章现场参量及其检测电容式电压互感器有以下优点：①绝缘可靠性高：RYH的电容分压器多由数个瓷件堆叠而成，每个瓷件内装有若干个串联电容元件，而且瓷件内充满绝缘油，因此其耐压高，故障少。②价格低：线路电压等级愈高，应用RYH的经济效果愈明显。③可以兼作载波通信或线路高频保护的耦合电容。第3章现场参量及其检测3.2.1基于电磁感应定律的电压、电流互感器2.电流互感器：铁心式和空心式（1）铁心电流互感器：电力系统中主要的电流检测工具，其基本工作原理与铁心电磁式电压互感器相似。（2）空心电流互感器：目前在智能电器中应用比较多的一种电流传感器，其结构简单、输入电流变化范围宽、线性度好、性能价格比好。电流互感器Ki第3章现场参量及其检测（1）铁心电流互感器L1I1I2K1L2W1W2K2电流互感器原理图F1I1W1F2I2W2F1F2I1W1I2W2I1I2W2W1第3章现场参量及其检测铁心电流互感器缺点：①体积、重量随电流等级升高而增加，价格上升也很快。②在高压输电线路中铁心式互感器必须充油，防爆困难，安全系数下降。③传统的电器设备二次测量和保护电路中，采用了具有线圈的各种仪表及电磁式继电器，需要从互感器中汲取能量，所以铁心电磁式互感器必须有相应负载能力。④互感器铁心磁化曲线线性范围有限，影响测量范围和保护精度。第3章现场参量及其检测（2）空心电流互感器（Rogowski线圈）i(t)B(t)i2(t)R0UoutRogowski线圈测量电流原理图di2(t)第3章现场参量及其检测e(t)LRhi2(t)dtLdi2(t)/dtRhi2(t)或wLRhLi2e(t)测量回路等效电路图u0与i(t)之间存在/2的相位RL0R0u差第3章现场参量及其检测解决相位差问题——积分环节：常用的有两种，一是RC积分电路，另一个是通过电压频率变换实现。若将已求导出的u0与i(t)关系等式改写为复数形式，则有：RLLRU0jKIi2e(t)R0u0i0ucCUcUc11jRCjK1jRCU0I加入RC积分电路后的等效电路图jRC1UcKI/RC第3章现场参量及其检测空心电流互感器具有以下5个优点：①测量范围宽、线性精度高。②因为不用铁心进行磁耦合，从而消除了磁饱和、铁磁谐振现象，使其运行稳定性好，保证系统运行的可靠性。③频率响应范围宽。一般可设计到0～1MHz。④重量轻、成本较低、性能价格比高，更符合环保要求。⑤易实现互感器数字化输出。第3章现场参量及其检测铁心电流互感器的输入输出特性第3章现场参量及其检测空心电流互感器在大电流时的输入输出特性第3章现场参量及其检测3.2.2霍尔电流、电压传感器霍尔传感器利用霍尔效应，...