CN203133146U - 一种变压器中性点电流测量装置 - Google Patents

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周行星
林一
刘闯
黄华
高凯
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Shanghai Municipal Electric Power Co
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Shanghai Municipal Electric Power Co
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Abstract

本实用新型涉及一种变压器中性点电流测量装置，该测量装置与变压器的磁芯连接，所述的测量装置包括霍尔元件、副边补偿线圈、放大电路、三极管Q1、三极管Q2、电源和测量电阻RM，所述的副边补偿线圈缠绕在磁芯上，两端分别与三极管Q1的发射极、测量电阻RM一端连接，所述的霍尔元件设在磁芯的开口处，并与放大电路的输入端连接，所述的放大电路输出端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，所述的电源分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极连接，所述的测量电阻RM另一端接地。与现有技术相比，本实用新型具有低温漂，抗干扰能力强，适用于电力接地***及漏电检测***等优点。

Description

一种变压器中性点电流测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种变压器测量装置，尤其是涉及一种变压器中性点电流测量装置。 
背景技术
变压器中性点的电流由交流电流和直流电流组成，为了准确的检测该电流，需要采用可检测交、直流电流的霍尔电流传感器，同时，霍尔电流传感器的设计参数要满足检测的要求。 
现有的变压器中心点电流检测一般采用开环霍尔电流传感器，开环霍尔电流传感器的结构如图1所示，当原边电流IP流过一根长导线时，在导线周围将产生磁场，这一磁场的大小与流过导线的电流成正比，产生的磁场聚集在磁环内，通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出，其输出电压VS精确地反映原边电流IP，一般VS的额定输出标定为4V。 
开环霍尔电流传感器的优点是电路形式简单、成本相对较低；其缺点是精度、线性度较差；响应时间较慢；温度漂移较大。 
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变压器中性点电流测量装置。 
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现： 
一种变压器中性点电流测量装置，该测量装置与变压器的磁芯连接，其特征在于，所述的测量装置包括霍尔元件、副边补偿线圈、放大电路、三极管Q1、三极管Q2、电源和测量电阻RM，所述的副边补偿线圈缠绕在磁芯上，两端分别与三极管Q1的发射极、测量电阻RM一端连接，所述的霍尔元件设在磁芯的开口处，并与放大电路的输入端连接，所述的放大电路输出端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，所述的电源分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极连接，所述的测量电阻RM另一端接地。 
所述的放大电路包括电阻R1、电阻R2和运算放大器，所述的运算放大器输入端分别与电阻R1、电阻R2连接。 
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 
应用霍尔效应和零磁通原理的新一代电流传感器，能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以及各种不测则波形的电流，利用霍尔效应原理的闭环(补偿)电流传感器，低温漂，抗干扰能力强，适用于电力接地***及漏电检测***。 
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 
实施例 
如图1所示，一种变压器中性点电流测量装置，该测量装置与变压器的磁芯连接，所述的测量装置包括霍尔元件1、副边补偿线圈2、放大电路3、三极管Q1、三极管Q2、电源VC和测量电阻RM，所述的副边补偿线圈2缠绕在磁芯4上，两端分别与三极管Q1的发射极、测量电阻RM一端连接，所述的霍尔元件1设在磁芯4的开口处，并与放大电路3的输入端连接，所述的放大电路3输出端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，所述的电源分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极连接，所述的测量电阻RM另一端接地。 
所述的放大电路包括电阻R1、电阻R2和运算放大器，所述的运算放大器输入端分别与电阻R1、电阻R2连接。 
具体工作过程为:当主回路有一电流Ip通过时，在导线上产生的磁场被磁环聚集并感应到霍尔器件上，所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通，从而获得一个补偿电流Is。这一电流再通过多匝绕组产生磁场，该磁场与被测电流Ip产生的磁场正好相反，因而补偿了原来的磁场，使霍尔器件的输出逐渐减小。当和Ip与匝数相乘所产生的磁场相等时，Is不再增加，这时的霍尔器件起到指示零磁通的作用，此时可以通过Is来测试Ip。当Ip变化时，平衡受到破坏，霍尔器件有信号输 出，即重复上述过程重新达到平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。一旦磁场失去平衡，霍尔器件就有信号输出。经功率放大后，立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡，所需的时间理论上不到1μs，这是一个动态平衡的过程。 
原边电流Ip所产生的磁场，通过一个副边线圈的电流Is所产生的磁场进行补偿，使霍尔器件始终处于检测零磁通的工作状态。当原副边补偿电流产生的磁场在磁芯中达到平衡时： 
Np×Ip＝Ns×Is
式中：Np为原边线圈的匝数；Ip为原边电流；Ns为副边线圈的匝数；Is为副边补偿电流。 

Claims (2)

1.一种变压器中性点电流测量装置，该测量装置与变压器的磁芯连接，其特征在于，所述的测量装置包括霍尔元件、副边补偿线圈、放大电路、三极管Q1、三极管Q2、电源和测量电阻RM，所述的副边补偿线圈缠绕在磁芯上，两端分别与三极管Q1的发射极、测量电阻RM一端连接，所述的霍尔元件设在磁芯的开口处，并与放大电路的输入端连接，所述的放大电路输出端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，所述的电源分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极连接，所述的测量电阻RM另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种变压器中性点电流测量装置，其特征在于，所述的放大电路包括电阻R1、电阻R2和运算放大器，所述的运算放大器输入端分别与电阻R1、电阻R2连接。
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