基于瞬时对称分量法的中性点不接地电网电压互感器暂态过电流分析

引入计及损耗的电压互感器非线性模型,采用瞬时对称分量法推导了中性点不接地电网发生单相接地故障期间和故障消失后电压互感器的暂态过电流表达式,发现该电流由正常运行状态下的正序励磁电流和衰减的零序过电流组成。通过MATLAB/Simulink仿真分析了系统在单相接地故障期间及故障消失后、不同消弧线圈补偿方式下的电压互感器暂态过电流。仿真结果表明,系统发生单相接地故障时,电压互感器中的暂态过电流主要与其励磁特性的非线性有关;单相接地故障消失后,在电压互感器中产生较大的励磁过电流,包含受系统零序网络影响较大的稳态分量和衰减暂态分量。由此提出可通过改变系统的零序参数来抑制电压互感器的损坏。

脉冲电流波前特快速暂态过电流的产生机制探究

为深入探究脉冲电流发生器在放电时所产生脉冲电流波中包含VFTC的原因,结合试验对他人关于脉冲电流波前VFTC的原因进行理论分析,并通过结合电路仿真进行验证。仿真结果表明,试验电路中存在的分布参数的确是造成脉冲电流波前VFTC现象的主要原因。

不停电融冰方法下配电网多馈线架空线路暂态特性仿真研究

现有融冰技术研究主要针对融冰稳态过程中的热效应,缺乏对融冰装置接入电网的暂态过程研究。为此,以适用于配电网的零序电流在线融冰技术为研究对象,从其融冰工作原理出发分析融冰暂态性能,建立接地变压器的励磁涌流暂态数学模型,提出适用于接地变压器的基于改进选相合闸技术的励磁涌流抑制策略。以粤北山区某支线作为试点线路,根据覆冰线路参数仿真验证暂态特性及励磁涌流策略的可行性。结果表明在融冰装置投切期间,配电网系统会出现过电流暂态,对系统的安全稳定运行产生威胁,采用基于改进选相合闸技术的励磁涌流抑制策略能较好抑制暂态过电流,保障在线融冰安全进行。

GIS中快速暂态过程对罗氏线圈型有源电子式互感器影响的分析

电子式互感器作为智能变电站的重要组成部分,是实现信息化的关键技术,其可靠性和准确度对电力系统的安全、稳定和经济运行有着重要的影响。分析了GIS组合电器中隔离开关、接地开关和断路器动作时产生的快速暂态过程,重点研究了快速暂态过电压(VFTO)、快速暂态过电流(FTC)和暂态电磁场(TEM)等对电子式互感器可靠性和测量精度的影响。在研究的基础上提出了GIS内罗氏线圈型电子互感器的抗干扰措施。

GIS隔离开关操作引起内外暂态现象之间关联性研究

为探究因隔离开关操作引起GIS内外暂态回路产生电磁暂态现象之间存在的关联性,以126 kV GIS变电站为研究对象,在等效建模分析GIS变电站回路和运用Mayr模型等效隔离开关的基础上,采用变比为1:1理想变压器建立126kV GIS内外暂态仿真计算回路,分析VFTO,VFTC和TEV的电磁暂态特性及相互之间的关联性存在差异的主要原因。结果表明GIS内部产生的VFTO和VFTC暂态特征基本相同,说明了GIS中隔离开关操作引起暂态现象的主要时间基本一致。GIS中VFTO,VFTC和TEV振荡发生最为强烈处,均在暂态产生的初始时刻,说明了一旦暂态现象产生,暂态现象在初始时刻最为强烈。

特高压等级VFTC测量用电子式电流互感器研究

GIS隔离开关操作产生的快速暂态过电流(VFTC)以辐射耦合的方式对二次设备形成电磁骚扰,严重时引发多种类型故障,且极易造成GIS设备绝缘的损害。但目前仅有较低电压等级GIS内VFTC的测量研究,尚未有特高压等级的现场测量研究报道。因此,文中开展了特高压等级VFTC测量用电子式电流互感器的设计研究。首先分析了VFTC暂态特性(幅值、频带、响应速度),并基于Rogowski线圈的原理设计一种特高压等级VFTC测量用电子式电流互感器。而后,在比较各种Rogowski线圈型电子式互感器的基础上,最终确定为外积分式PCB版型Rogowski线圈。该电流互感器的设计包括结构参数和电乞参数,结构参数涉及到PCB板的制造工艺,根据工艺要求确定其线圈内外半径、匝数、PCB板厚度及其铜箔尺寸,其中铜箔尺寸是关键的设计参数。电气参数为线圈自感、内阻、分布电容、采样电阻等。而采样电阻是关键的电气设计参数,根据测量频率要求与线圈自身电阻确定采样电阻阻值。文中总结了PCB型Rogowski线圈设计步骤和相应参数的计算过程。为验证设计的正确性,对PCB型Rogowski线圈进行了频谱特性校验,校验结果表明,采用外积分式PCB型Rogowski线圈满足特高压等级VFTC的测量要求。为后续VFTC的现场测量提供了有力的理论支撑。

隔离开关操作下空心线圈输出特性研究

隔离开关分合引起的暂态过程是影响空心线圈电流互感器(Rogowski Coil Current Transformer,RCT)现场投运可靠性的重要原因之一,文中将空心线圈视作均匀传输线,建立了分布参数模型,模型中微元数量根据高频暂态电流的频谱来确定,分布电容的计算采用Ansoft 3D Maxwell环境有限元解析的方法,同时建立了隔离开关操作影响模型,包括线路模型以及动作模型,设计了隔离开关状态判定逻辑。仿真结果表明,高频暂态电流的频谱范围覆盖1~40 MHz,以10 MHz分量最大,实测结果表明基于分布参数模型的空心线圈输出结果能够较好地复现实测波形。试验结果证明了空心线圈分布参数建模方法的有效性。