高精度组合型电子式电流/电压互感器测量技术研究

针对电子式互感器模拟器件易受温度、环境等因素影响的问题和其对电流、电压测量中节省空间和器材要求,本文介绍了一种电子式电流/电压互感器共用一套绝缘支柱的组合型设计,它采用SF_6绝缘技术,利用高压壳体与接地金属屏蔽罩的双重屏蔽作用提高抗电磁干扰能力和稳定性,采用Rogowski线圈作为被测电流的计量、保护传感元件,取消了光供电系统,通过基于直流负反馈原理的改进Al-Alaoui数字积分器来抑制输入信号中直流分量的影响,改进的数字积分算法频率特性接近于理想积分器的频率特性,试验结果显示,该组合型电子式电流/电压互感器具有较高的准确度和稳定性。

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。

VFTO对电子电压互感器的传导干扰分析及其抑制措施研究

以空气绝缘变电站隔离开关操作为干扰源对象,建立电容分压型互感器传感单元等效电路,分析电容分压型互感器传感单元自身参数对分压比频率特性的影响,并结合隔离开关分合容性小电流仿真电路研究特快速暂态过电压传导干扰下互感器传感单元的输出电压。通过仿真分析避雷器、阻波器及双RC滤波和瞬变抑制二极管组合防护电路的抑制作用,结果表明避雷器对空气绝缘变电站隔离开关操作产生的特快速暂态过电压抑制效果并不理想,甚至会使峰值升高;阻波器能有效抑制特快速暂态过电压中的高频分量;双RC滤波和瞬变抑制二极管组合防护电路不仅将传感单元的输出电压限制在了允许范围内,还滤除了其中的高频分量。

用于智能型断路器的电子式电流电压组合互感器

介绍一种新型的用于智能型柱上断路器的电子式电压电流互感器。和传统的互感器相比,这种新型的互感器有好的暂态特性和兼容性,体积小,节约费用并易于数字式控制单元相连。笔者对新型互感器的原理和基本结构及试验情况进行了论述。

电子式电流互感器的误差及在线试验分析

电子式电流互感器具有传统电磁式互感器不具备的优势,但由于其电子设备较多,运行过程中可能误差较高。因此要充分分析误差的影响因素及影响规律,以此为基础建立电子式互感器试验平台,通过对温度特性、负荷特性及稳定性特性等在线试验结果分析,从而为推动电子式电流互感器的发展提供有效数据支撑。

低温环境下电子式电流互感器异常原因分析

电子式电流互感器作为直流系统重要的测量设备,是保证直流系统安全稳定运行的基础。针对某±800 kV特高压换流站两起电子式电流互感器异常,通过比对激光器驱动电流、数据电平、环境温度等状态量,详细分析设备异常根本原因,并开展激光器供能光路损耗静态试验和远端模块高低温循环试验,从侧面验证分析结果的正确性。同时,在现场检查过程中还发现了电子式电流互感器在低温环境下光缆埋管深度不足、穿管排水不畅、远端模块性能劣化等问题,进而提出增加埋管深度、优化埋管敷设方式、增加备用远端模块及定期开展光纤衰耗测试等针对性建议,为换流站基建验收及运行维护提供参考和借鉴。

电子式电流互感器应用现状及发展趋势

在电力系统的电流测量实践工作中,电子式电流互感器目前已经得到了普遍的测量操作使用。现阶段的电流互感器能够划分为多种不同的传感设备组成结构,采用电子式电流互感器能够严格保证经过测试得到的系统电流数值准确,进而节约了电力系统的传感测试成本。因此,本文探讨了电子式电流互感器目前常用类型以及技术实践要点,合理改进电子式电流互感器技术实现方案。

330kV GIS变电站电子式电压互感器抗VFTO干扰方法研究

气体绝缘开关装置(GIS)中的隔离开关在操作时产生的特快速暂态过电压(VFTO)会造成GIS电子式电压互感器二次设备损坏和信号骚扰,因此研究一种抑制VFTO的方法。首先分析GIS电子式电压互感器电压传递的数学模型,然后设计一套抑制VFTO的系统,最后通过330 kV GIS隔离刀闸开合试验验证抑制VFTO系统的有效性。试验证明,该方法可有效降低VFTO对GIS电子式电压互感器采集单元的影响,保证GIS电子式电压互感器稳定运行。

智能变电站电子式电流电压互感器的异常处理

随着智能变电站的大规模推广以及新设备的应用，将会产生传统设备不会发现的疑难点。泸定智能变电站作为上海电网第一座智能变电站，其投运后遇及电子式电流电压互感器（ECVT）出现电压突变缺陷情况。通过调阅MMS后台电压曲线，结合故障录波仪所采集到的数据，根据当时的运行方式，通过与一根互馈线的线路电压比较，初步排除了系统电压扰动的可能性。随后，筹建人员针对分配器采用逐级录波及高斯低通滤波方法，发现在第二级分配器与合并单元之间发生谐振，通过调整参数，解决了电压突变的异常。

泸定智能变电站电子式电流电压互感器的异常处理

泸定智能变电站作为上海电网第一座智能变电站，其投运后遇及电子式电流电压互感器（ECVT）的电压突变缺陷。通过分析MMS后台电压曲线，并结合故障录波仪所采集到的数据，并根据当时的运行方式，通过与一根互馈线的线路电压比较，初步排除了系统电压扰动的可能性。针对分配器采用逐级录波及高斯低通滤波方法，发现在第二级分配器与合并单元之间发生谐振，通过调整参数。解决了电压突变的异常。

不同电压等级下的Rogowski线圈电子式电流互感器的研究

介绍了在110kV、10kV两种不同电压等级下Rogowski线圈电子式电流互感器端不同传感元件的绝缘结构和有源积分器电源部分的设计,提出了对不同绝缘结构应采取的抗干扰措施。

考虑多因素的电子式电压互感器误差组合预测方法研究

电子式电压互感器的测量准确度与电网的安全性和经济性有着紧密的联系。为准确地预测EVT长期运行过程中的误差,提出一种考虑多种因素的组合预测方法。该方法通过相关性分析选取与EVT误差相关性较强的参量作为特征量,分别使用融合注意力机制的LSTM模型与SVR模型对互感器的误差进行预测,随后将所得的各预测结果进行组合以得到最终的预测结果。对某变电站实时运行数据进行仿真分析,结果表明所提出的方法能够有效预测EVT在未来一段时间内的误差变化信息,对变电站及时预知EVT误差问题并安排进行计量性能检修具有一定的参考价值。

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。

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。

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。