什么是罗氏线圈Rogowski Coil?

罗氏线圈，一种革命性的电流互感器，凭借其动态测量范围的拓展、无磁饱和现象的特性以及宽广的频带响应，已在全球电力系统中展现出卓越的工程应用价值。其输出信号与被测电流的微小变化成正比，这使得它经常与积分器配对，以准确捕捉电流信号的细微变化。

然而，尽管罗氏线圈在工程实践中表现出色，集成的积分器却可能放大其暂态传输误差和模数转换误差，导致电流传输的失真，继电保护的响应因此受到影响。尽管有研究者针对异常输出提出了优化检测策略，但在故障暂态中，这些方法仍存在局限，无法完全避免保护误动作的风险。

在最新成果中，由强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学）的李宝伟、石欣、王志伟、文明浩和张旭团队，在2023年《电工技术学报》第五期中，提出了一个创新思路：直接利用罗氏线圈微分信号进行保护计算，特别关注于距离保护的应用。他们构建了一种基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护方法（见图1）。

他们强调，根据输电线路的等传变理论，当电流采用罗氏线圈微分信号，而电压则通过与罗氏线圈具有相同传变特性的虚拟线圈处理后，两者依然遵循输电线路的分布参数模型。这种方法的核心在于，保护系统直接采用罗氏线圈的微分信号，消除了积分环节带来的负面影响，通过虚拟数字传输技术解决了电压与电流微分信号不一致的问题。

令人振奋的是，通过仿真和实际试验，这项创新的等传变距离保护方法展现出显著的优势。它不仅动作迅速，不受系统运行状态、线路长度、故障位置或类型的影响，而且在故障发生后的10毫秒内，计算误差就能保持在5%以内，对异常采样信号的抵抗能力也优于传统方法，为电力系统的安全防护提供了强有力的支持。

这一成果已在2023年《电工技术学报》第五期刊载，论文标题为“基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护”，得到了国家自然科学基金项目和国家电网有限公司总部科技项目的有力支持。这一创新解决方案无疑为电力系统的安全运行和保护技术带来了新的突破。