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摘要：电流互感器是电力系统中的重要设备，对电力系统的正常运行和精确计量起着十分重要的作用。传统的电磁式电流互感器（CT）在作为测量和保护用时，因其传感原理出现了不可克服的问题，尤其是它的磁饱和问题一直困扰着人们。随着继电保护和测量装置向着微机化的数字化方向发展，设备不再需要高功率输出的电流互感器。这样一来，低功率输出，结构简单，线性度良好的Rogowski线圈电流互感器引起了人们注意，并进入了广泛的研究阶段。
关键词：电流互感器；Rogowski线圈
1.概述
电流互感器原理电路和等效电路如图1所示。从图中可以看出，绕在同一个铁芯上的一次绕组和二次绕组是电流互感器的基本部件。一次绕组串联的绕在高压载流导体上，从而不断的通过线电流I，二次绕组接有电流计A或继电器。一次电流由一次回路参数决定，因此分析电流互感器原理时可认为一次电流为给定值。一次电流通过一次绕组时，铁芯中产生和一次电流同频的交变磁通 ，磁通交链一次和二次绕组。二次侧产生同频交流电。在继电保护，电流测量中，电磁式电流互感器是目前使用最广泛的一种电流互感器。它具有性能稳定，维护方便，适合长期运行等优点，但随着电力系统的不断发展，对继电保护以及电气设备自动化程度的要求越来越高，在这种情况下，电磁式电流互感器就暴露出一个严重弊端，就是铁芯饱和问题。
2.电流互感器的饱和过程分析
电磁式电流互感器铁芯是非线性元件，一旦铁芯饱和，二次电流将严重失真。而在超高压电力系统中，一次系统短路电流不仅数值很大，而且含有大量非周期分量，特别是当非周期分量为最大值时情况最为严重。此时铁芯过度饱和，励磁电流成几十倍甚至几百倍的增大，并且含有大量非周期分量和高次谐波分量，从而引起电流互感器的二次电流数值和波形的严重失真。一般来说饱和分两类：一类是由于线路短路时稳态对称电流太大，进入了电流互感器的饱和区，导致二次电流不能正确反映一次电流而引起的饱和，称稳态饱和；另一类是短路电流中存在非周期分量以及铁芯中存在剩磁，使电流互感器进入饱和区，称作暂态饱和。
4.结论
本文所研究的基于Rogowski线圈的电流互感器就是一种新型电子式电流互感器，它具有体积小，无磁饱和，测量频带宽，线性度好的优点。本文从理论出发，介绍了Rogowski线圈的工作原理和电气特性，从多方面比较了传统电磁式电流互感器和Rogowski线圈电流互感器的优缺点，并对基于Rogowski线圈的电流互感器做了整体性设计和介绍。综上所述，采用Rogowski线圈的电流互感器是电力系统向数字化，网络化发展的必然趋势。
参考文献：
[1]张新刚，王泽忠.基于PREISACH理论的电流互感器建模研究[J].中国电机工程学报，2015，25（16）.
[2]滕林，刘万顺，李贵存等.光学电流传感器及其在继电保护中的应用[J].电网技术，2012，26
作者介绍：
张尧（1983.3.16），性别：男，河北省邢台人，民族：汉，职称：工程师，学历：硕士研究生 岗位：运维检修技术
刘学（1978.2.28），性别：男，吉林省吉林市人，民族：汉 职称：工程师，学历：硕士研究生 岗位：配电室副主任。
论文作者:张尧,刘学
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：电流互感器论文; 电流论文; 绕组论文; 线圈论文; 铁芯论文; 电力系统论文; 分量论文; 《电力设备》2017年第26期论文;