一种中频双级电子式电流互感器误差特性的研究

研究了一种基于低功率铁心线圈的中频双级电子式电流互感器.通过对中频双级电子式电流互感器等效电路的分析,得到了电流误差和相位误差的表达式.为验证双级电子式电流互感器的中频传感性能,构建了基于差值法的中频双级电子式电流互感器校验系统,该系统采用32位DSP浮点芯片TMS320F28335进行数据采集控制和运算处理.实验结果表明,该双级电子式电流互感器在50～1 000Hz频率范围内的误差准确度可达0.05级.

双级电子式电流互感器误差特性分析及校验系统设计

电子式电流互感器凭借较强的抗干扰能力和绝缘能力,在当前的互感器领域中获得了广泛的应用。大多数电子式互感器中应用单机低功率铁芯线圈,其不需要应用电子线路进行功率补偿,因此准确度较高。提出一种双极电流互感器,在分析工作原理的基础上,论述了误差检测原理,提出了双极电子式电流互感器校验系统的设计方法。

基于短时傅里叶变换的电子式电流互感器在线校正研究

受环境温度、电磁干扰等因素的影响,电子式电流互感器在实际运行中会产生误差,为此,研究基于短时傅里叶变换的电子式电流互感器在线校正方法。通过短时傅里叶变换分析电子式电流互感器输出信号,评估出互感器测量误差,根据互感器误差频谱图自动校正输出信号的幅值与相位,实现电子式电流互感器误差的在线校正。结果表明,经过设计方法校正后,电子式电流互感器的幅值与相角测量误差显著减小,该方法可以有效提升互感器测量精度。

电子式电流互感器应用现状及发展趋势浅论

电流互感器是电力系统中至关重要的设备,由于传统的电磁式电流互感器逐渐显露出一系列缺点,包括绝缘性能不足以及抗干扰能力的相对薄弱。在这种情况下,电子式电流互感器崭露头角,凭借其出色的绝缘性能、紧凑的体积和数字化的特点,有望成为未来电气领域检测电流的主要设备。本文针对国内外电子式电流互感器的发展历史展开阐述,主要介绍了各种电子式电流互感器的工作原理和最新研发状况,以及各自的特点和现阶段存在的问题,对于为电力行业的可持续发展具有重要贡献。

智能变电站电子式电流互感器输出异常缺陷处理

在介绍电子式电流互感器基本概念、工作原理和应用分类基础上,结合上海电网220 kV智能变电站主变高压侧中性点电子式电流互感器输出异常实例,详细介绍了故障的排查及处理过程,提出了电子式电流互感器缺陷处理的措施和注意事项,以指导智能变电站电子式互感器的运维管理。

用于电子式电流互感器的数字积分器

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器中的关键环节。同模拟积分器相比,数字积分器具有更高的精度和稳定性,更适用于电子式互感器。文中主要论述了互感器用数字积分器的设计与实现,分析比较了多种积分方案;提出了根据设计精度要求,确定积分器所需最低采样率的算法;讨论了解决积分中漂移、初值及饱和问题的措施。研制了数字积分器样机,并进行了实验。实验结果验证了设计方法的有效性与实用性。

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器复合误差计算方法

电子式电流互感器复合误差的计算与分析是提高获取电力系统运行信息精度的重要内容。为了准确测量电子式互感器的复合误差,介绍了电子式电流互感器的误差校验方法,分析了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器基本工作原理,从而提出了多种基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的复合误差计算方法。在此基础上对各种复合误差计算方法进行比较与分析,提出了基于Hilbert变换的复合误差计算方法。结果表明:Hilbert变换在信号为标准正弦信号时,计算结果不受采样频率的影响,当信号频率在常见范围内波动时,计算结果都能满足误差限值要求,即使信号出现一定谐波含量,也能达到准确度要求,因此选择Hilbert变换作为基于Rogowski线圈的电子式互感器复合误差计算的积分算法。实际检测证明基于Hilbert变换的Rogowski线圈复合误差计算方法是可行的。

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器暂态特性研究

旨在改善基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的暂态特性,对Rogowski线圈分别配合理想积分器和实际电路中采用的非理想积分器进行了暂态特性仿真,仿真结果表明Rogowski线圈配合理想积分器时电子式电流互感器将有优良的暂态特性,但是如果非理想积分器参数设计不当,电子式电流互感器的暂态特性将被严重恶化。因此,提高积分电容容值或者反馈电阻阻值,将能改善电子式电流互感器的暂态特性。设定暂态电流衰减时间常数为标准IEC60044-8给定的最严格值,通过不同的参数配合进行仿真与比较,确定了一套能获得良好暂态特性的积分器参数。在此基础上,设计了一种由Rogowski线圈和改进的有源积分电路组成的电子式电流互感器电流传感元件。实验表明该电子式电流互感器电流传感元件具有良好的稳态交流测量精度,并能有效地测量暂态故障电流。

计及电子式电流互感器的差动保护性能分析

电磁型电流互感器(currenttransducer,CT)饱和是造成差动保护误动的重要原因,为此采取的差动保护抗CT饱和措施使保护算法和判据更加复杂,可靠性降低。电子式电流互感器(electroniccurrenttransducer,ECT)具有无磁饱和等优点,可从根本上解决上述问题。文章在分析、比较基于3种不同CT特性的比率制动差动保护动作特性的基础上,给出了相应的动作区示意图,并指出采用ECT可显著提高差动保护的灵敏性;在基于全电流的采样值差动保护中,光学电流互感器具有无可比拟的优点。此外,给出了光学电流互感器与基于IEC61850标准的光纤纵差保护装置的应用接口设计方案。

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和,常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点,在动模试验环境下,研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能,指出电子式电流互感器采用空心线圈,没有饱和现象,可正确反映故障情况下各次谐波含量,提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题,指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案,并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。

应用于GIS保护及监测的罗氏线圈电子式电流互感器

论述罗氏线圈电子式电流互感器研发工作中各环节的误差、干扰及处理措施,提出温度变化时骨架、线圈的变化差异及复合影响的分析方法,采用线圈的温度老练方法使其尽快达到稳定状态。采用罗氏线圈新型回绕线技术和严格的线圈绕制工艺,保证了罗氏线圈的抗外界磁场干扰性能。对于样机进行了大量的实验检测,证明回绕线是一个非常有效的抗干扰措施,按照本文方法制作的罗氏电流互感器满足0.5级准确度要求,完全可用于电力系统的保护和监控。

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器(LPCT)实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器。LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号。试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0．2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求。通过对装置的温度试验得出:在-30℃-70℃温度范围内,系统的比差变化小于±0．1%,角差变化小于±2′,验证了装置的实用性。

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的积分器技术

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器中的关键环节之一。分别论述了三种积分器的设计与实现,并对其性能进行了比较:用模拟电路实现的积分器不但在测量稳态电流上有很高的精度,还能较真实地反映故障电流的暂态过程,能稳定可靠地应用于测量、保护等实际工程领域。用数值算法实现的积分器由于其精度与算法实现问题,还需进一步研究与完善。采用集成芯片构成的数字积分器适用于计量系统,但在保护系统中使用具有一定的局限性。

基于故障模式与后果分析及故障树法的电子式电流互感器可靠性分析

可靠性分析是电子式互感器研制中的关键环节。在与电磁式电流互感器的可靠性进行对比分析的基础上,分别采用故障模式与后果分析法(failuremodesandeffectsanalysis,FMEA)和故障树分析法对一种电子式电流互感器的可靠性进行了研究,建立了完善的FMEA表格和故障树。求取了故障树的所有最小割集,并对该电子式电流互感器的可靠性进行了定性分析。通过电子式电流互感器研制与试验过程中的实例分析,验证了该可靠性分析方法的有效性。

35kV电子式电流互感器的研究

基于小铁心电流传感器LPCT和空心线圈原理的35 kV电子式电流互感器具有测量精度高、动态范围宽等优点,与传统的电磁式电流互感器相比有着明显的优势。文中分析了35 kV电子式电流互感器的测量用LPCT传感器和保护用PCB空心线圈电流传感器的工作原理及影响电子式电流互感器测量准确度的主要因素;采用有限元法对电子式电流互感器的电场进行仿真计算,优化了互感器的电场结构。在理论分析基础上,研制了一台35 kV电子式电流互感器,给出了准确度测试。测试结果表明,设计的35 kV电子式电流互感器符合GB/T 20840.8—2007要求,满足电力系统测量准确度0.2级和保护准确度5P要求。

电子式电流互感器暂态特性检测系统研究

在超、特高压电网中,为确保保护装置的正确动作,必须采用暂态保护用电流互感器。针对现有检测机构在电子式互感器(ECT)暂态性能检测方法、检测装备试验能力不足等问题,笔者提出了一种电子式电流互感器暂态特性"等安匝"检测方法,给出了暂态特性合成试验回路设计方案。并对其热性能进行仿真计算,计算结果表明,所设计的试验回路基本可满足TPE级电子式电流互感器暂态特性的试验要求,不会对其暂态误差产生影响。

GIS隔离开关操作对电子式电流互感器的干扰分析及防护

为了给GIS集成式电子式电流互感器的工程设计和安全运行提供理论依据,文中以隔离开关开合造成的VFTO是引起电子式电流互感器受干扰的唯一干扰源和根源的结论,分析建立了四川某工程126 kV GIS内部和外部暂态计算电路。选取变压器间隔GIS典型结构作为分析对象,利用EMTP合理地选择参数并建立了VFTO和TEV仿真计算模型,计算了GIS各主要节点的VFTO和TEV。通过仿真计算及研究结果表明,GIS集成式电子式电流互感器的设计应用是个系统工程,除了要考虑电子式互感器自身的传感器部分和电子电路部分的干扰防护设计,还要考虑GIS的结构布局、母线、壳体尺寸和接地等因素对VFTO的抑制。

一种电子式电流互感器的研制

针对传统电流互感器绝缘复杂、易饱和等缺点 ,研制了一套电子式电流互感器。利用Rogowski线圈作为传感头 ,经过 A/ D转换、电光转换 ,由光纤将一次电流信息传输到低电位端进行信号处理。数据采集采用多路数据采集系统 ,可以将 Rogowski线圈测量通道信号、保护通道信号、传感头温度值以及供电系统电压值进行分时传输。整套装置测量准确度达到 0 .5 % ,并具有绝缘简单。

电子式电流互感器温度特性分析

环境温度变化会影响电子式电流互感器的测量准确度,在研制过程中需对其温度影响准确度特性进行分析。根据一种基于低功率电流互感器(LPCT)的电子式电流互感器系统各组成部分的功能特点,推导出LPCT及高压侧信号处理电路的温度特性表达式。对研制出的220kV电子式电流互感器样机进行了型式试验,结果表明,所研制的样机满足IEC0.2级测量准确度要求,在?25～50℃温度变化范围内电流比值误差(简称比差)小于±0.1%,相位误差(简称角差)小于4′。试验结果验证了温度特性分析的有效性。

罗氏线圈电子式电流互感器积分特性研究

为降低电子式电流互感器(ECT)的暂态误差、提高稳态电流的测量准确度,提出了一种应用于罗氏线圈ECT信号采集系统的压频变换器模数混合积分器(VFC-ADI)方法。对罗氏线圈输出信号进行压频数值转换,由脉冲计数器完成数值计数,微处理器对计数值处理后得出被测电流的积分波形。选取VFC芯片AD7742进行仿真分析,仿真结果显示VFC-ADI方法能准确地反映一次侧暂态电流波形。对罗氏线圈ECT暂态故障电流及稳态电流进行试验测试,结果表明VFC-ADI方法能准确反映暂态故障电流特征;对于稳态电流测试,比差的变化范围为-0.15%~0.15%,角差的变化范围为-1′~1.5′,其输出值完全满足0.2 s级基本准确度测试要求。VFC-ADI方法在模数转换过程中实现了积分功能,数据处理结果表明其更接近于理想积分器。