近年来,我国智能电网、智能变电站建设逐渐向纵深推进,对各类基础测量设备提出了更高要求。电流互感器是衔接一、二次设备的重要中间设备,是电网稳定运行、正确监测、精准测量的关键一环。传统的电磁式电流互感器由于体积大、重量重、绝缘困难、易饱和等,制约了其发展。而电子式互感器凭借其绝缘性能好、体积小重量轻等优势,迅速占领市场,引发了学者们的广泛关注和研究。常用的电子式电流互感器有光学电流互感器,Rogowski线圈式电流互感器。光学电流互感器系统结构环节较多,制作工艺复杂不能保证测量的准确性,同时容易受到温度,振动等因素影响,不能保证长期运行的稳定性。本文研究对象为基于Rogowski线圈的电子式电流互感器,本文的主要研究内容如下:本文首先介绍了传统型Rogowski线圈的传感原理,分析了Rogowski线圈的频率特性。研究了不同因素对传统型Rogowski线圈测量的影响,建立了相应的数学模型,分析了一次导体偏心和环境温度改变对线圈测量准确度的影响,为后续研究打下了良好的基础。传统型Rogowski线圈最大的缺点是手工绕线不均匀,采用基于PCB板的方式进行制作Rogowski线圈能够解决该问题。本文针对基于PCB板的组合型Rogowski线圈进行研究,重点对增大互感系数的方法进行了研究。分析了一次导体偏心对线圈测量准确度的影响,并建立了偏心距离与误差的数学模型,仿真结果表明偏心距离为5mm时,最大误差达到了0.23%,因此在实际安装过程中应尽量将偏心距控制在允许值以内。本文还分析了温度变化对线圈测量准确度的影响,结果显示骨架发生热膨胀时,整个PCB板的组合型线圈热膨胀误差因子等于骨架的热膨胀系数,根据骨架热膨胀系数就能计算出误差值的大小。此外,后续针对线圈膨胀方向的不同,仿真了误差随温度变化的关系图,结果表明线圈向左膨胀时产生的误差最小,在上下方向膨胀产生的误差最大。传统型Rogowski线圈和基于PCB板的Rogowski线圈均为闭环的结构,为了能方便接入线路,通常将其设计成钳形结构,然而钳形结构的存在会导致线圈的测量受到开口气隙的影响。本文分析了钳形Rogowski线圈开口气隙与误差之间的关系,并提出一种基于校正PCB板的钳形Rogowski线圈,通过监测其输出,获得气隙指示参数,根据气隙参数与输出误差之间的拟合曲线能够实现输出结果的自动补偿。最后,对基于Rogowski线圈的电子式电流互感器进行了实验室测试,选取的测试对象为柔性Rogowski线圈和基于PCB板的Rogowski线圈。关于稳态性能测试内容,测试了电流在5A～150A范围内,两种Rogowski线圈与传统CT之间的测量误差,被测电流从150A下降到5A的误差趋势与电流增大时基本一致,表明Rogowski线圈的测量稳定性较好。在测试前校准传统CT能够抵消一部分误差以及测试过程中设置金属屏蔽装置,能够降低误差。测试了两种Rogowski线圈测量的不确定性,测试结果表明,当被测电流维持在某一个值附近,测量误差基本上保持不变,表明Rogowski线圈测量的稳定性较好。关于暂态性能测试内容,在动模实验室模拟了电力系统发生单相接地短路的情况,测试结果表明,无论是柔性Rogowski线圈还是基于PCB板的Rogowski线圈基本上能够还原短路电流波形。