用于气体绝缘开关的新型空心线圈电流互感器

新型空心线圈电流互感器具有无磁饱和及动态范围宽等优点，与传统的电流互感器相比有着明显的优势。文中介绍了一种可用于220kV气体绝缘开关(GIS)的新型空心线圈电流互感器，互感器以Rogowski线圈为传感头，以FPGA为核心构成数字变换器，采用数字积分技术还原被测电流波形。文中给出了空心线圈电流互感器的原理、结构及实验结果。温度及电磁兼容等试验表明，该互感器性能稳定，满足电子式电流互感器标准(IEC60044—8)精度(0．2级)要求。     

空心线圈电流互感器性能分析

空心线圈电流互感器的原理、结构及输出信号等与传统的电磁式电流互感器有很大不同，其性能易受外界磁场及环境温度等因素的影响。该文对影响空心线圈电流互感器性能的磁场及温度等干扰因素进行详细分析，在理论分析的基础上提出相应的改进措施，并研制了一台220kVGIS用空心线圈电流互感器，给出了实验结果。实验表明，改进后的空心线圈电流互感器受环境温度及外界磁场的影响很小，且具有较好的频率特性和暂态特性，互感器满足0．2级精度要求。     

空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的适应性分析

为了系统地分析空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的影响,针对具体的互感器物理结构,采用理论、实验和仿真分析的手段,研究空心线圈电流互感器传感头和整体的频率特性和暂态特性。揭示了互感器较宽的频带特性有利于提高继电保护性能,频带宽度主要由Rogowski传感头和信号处理电路特性参数决定;暂态电流的测量误差关键取决于互感器对衰减非周期分量的刻画能力,即主要由非周期分量衰减时间常数和积分单元特性参数决定。最后,进一步从结构设计和测试标准方面提出空心线圈电流互感器应用于继电保护系统的适应性措施。     

地电位供电型电子式电流互感器的设计

针对目前普遍使用的激光供电型电子式电流互感器存在的问题,研究了一种地电位供电型电子式电流互感器,该互感器采用传统倒立式SF₆的绝缘结构,其主要特点是传感单元位于地电位侧,取消了光供电系统,采用空心线圈作为计量、保护的传感单元,将调制的电信号引到低压侧进行解调得到被测电流。文章对温度这一影响空心线圈性能的关键因素进行了仿真计算。研制的地电位供电型电子式电流互感器在国网电力科学研究院进行了型式试验,试验结果表明,研制的电子式电流互感器准确度达到了0.2S级要求。     

适应继电保护暂态传变的空心线圈电流互感器积分技术研究

为了系统研究积分技术对空心线圈电流互感器暂态特性的影响及对继电保护的适应性,对Rogowski传感头分别配合模拟积分器和数字积分器的空心线圈电流互感器传变特性进行了理论和仿真分析,揭示了不同积分技术对电流互感器暂态特性的影响因素和特点。理论研究和仿真结果表明,Rogowski传感头配合模拟有损积分器时,与采用一阶RC积分电路相比,电流互感器在低频段的特性有所改善,通过配置合适的积分参数,理论上有可以满足继电保护对电流互感器暂态特性要求。当Rogowski传感头配合数字积分器时,合适的积分算法能使互感器有非常优异的低频特性和暂态特性,非常契合继电保护对电流互感器测量故障暂态电流的应用需求。     

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、动态范围广以及不会产生磁饱和等优点。     

小电流下空心线圈电流互感器的输出波形质量测试

为了给生产厂家产品设计和改善提供依据,对小电流下互感器输出波形质量进行测试.介绍了空心线圈的结构和工作原理,对互感器输出波形进行采集.将一台220 kV GIS用互感器作为实验仪器,在小电流下对互感器输出波形精度、暂态饱和性和稳态性进行测试.发现小电流下,空心线圈传感头输出受干扰的影响较大,而积分放大单元和相位补偿单元输出信号受干扰程度不大;在小电流下,一定程度上会导致电流互感器出现局部暂态饱和,但不会长期保持;小电流下容易受到外界环境的干扰,导致不同时刻输出电压相差较大,互感器输出波形不稳定.     

空心线圈电流互感器传变特性实验研究和分析

为了精确评估空心线圈电流互感器的传变特性,设计了空心线圈电流互感器精确度、饱和特性、频率特性和暂态特性的测试方案,根据互感器的结构模块设置测试点,研究各单元部件和整机的特性。提出采用"额定准确低限值一次电流"下的"总谐波畸变率"指标,评价空心线圈电流互感器在小电流时的输出波形质量。实验结果表明,空心线圈电流互感器大电流时线性度好,小电流时易受干扰的影响,互感器频带受限于传感线圈参数和信号处理电路的相频特性,对故障暂态电流和励磁涌流的传变误差主要来源于衰减直流分量的测量误差。研究方法为厂家产品设计和改良、相关测试标准的改善提供参考。     

基于RTDS的空心线圈电流互感器建模技术研究

描述空心线圈电子式电流互感器的数学模型,主要描述对象是传感头单元、模拟信号处理单元中的积分放大环节和相位补偿环节。基于电力系统实时数字仿真装置RTDS,在自定义建模功能模块CBuilder中依据各个主要描述对象的数学模型建立了空心线圈电流互感器自定义元件模型。通过搭建实物测试场景和仿真试验系统,分别对互感器产品以及自定义模型进行稳态和暂态等传变特性检测试验,从而验证空心线圈电流互感器自定义元件模型的正确性和实用性。     

GIS用空芯线圈电流互感器及运行分析

介绍了110 KV气体绝缘开关(GIS)用空芯线圈电流互感器的原理及构成,将无磁饱和、频带宽、无剩磁的空芯线圈用于GIS中测量电流,具有体积小、可靠性高等突出优点。实际挂网的空心线圈电流互感器通过了0.2级的型式试验。挂网运行数据分析表明其满足实际应用要求。     

应用于断路器中的光供电式空心电流互感器

介绍了一种应用于断路器中的光供电式空心电流互感器的原理、结构及性能。提出采用光纤在高、低压侧间传送测量信号及其高压侧所需要的能量,绝缘结构相对简单,将空心电流互感器组合在断路器中可减小设备占地面积和体积。所研制的电流互感器采用基于印刷电路板的空心线圈的结构,线圈二次绕组无需手工绕制和电阻调整;并对额定电流20 A,300 A及3 000 A的样机分别进行了测试,结果表明该系列电流互感器计量准确度均达到0.2S级,保护准确度为5P20。     

脉冲电压法检测空心电抗器的FFT波形特征及其故障判别方法

脉冲电压法是检测空心电抗器匝间绝缘故障的有效方法,但其时域检测波形的故障特征识别难度大,本文提出利用其FFT波形特征来判别故障的方法。通过有限元法计算了空心电抗器不同部位故障时线圈组非故障各层线圈电感值及线圈组总电感值的变化规律。为线圈组模型添加脉冲振荡回路,将得到的电抗器两端电压的时域波形利用FFT转换为频域波形。对比分析了不同故障部位的FFT波形变化特征,认为不同故障部位的空心电抗器FFT波形衰减谐振频率的变化是由电感值的变化引起的,为频域故障判据提供了数学支持。以故障线圈组的FFT波形峰值点对应频率为判据,提出了基于FFT波形特征的电抗器故障及故障程度的判别方法,并进行了实例验证。所得结果进一步拓展了脉冲电压法检测空心电抗器匝间短路故障的有效性和精确性,为进一步准确判断空心电抗器匝间短路缺陷提供了方法指导。     

基于流场-温度场耦合计算的新型空心电抗器设计与分析

按照H级绝缘要求设计的新型空心电抗器 ,采用NOMEX纸作为绝缘材料 ,提高了空心电抗器耐热等级。通过空心电抗器磁场 -电路耦合首先计算磁场、电感和电流等参数 ,然后将计算得到的焦耳热作为流场 -温度场耦合计算的热源。得到空心电控器的温度场分布。这样在设计阶段就可以对空心电抗器进行热性能分析 ,从而保证设计的电抗器满足绝缘要求。对采用玻璃纤维和NOMEX纸作绝缘材料的空心电抗器进行比较 ,结果表明 ,采用新型绝缘材料后 ,电抗器结构变小 ,重量减轻     

电力电缆局放电磁耦合高频传感器的研制

电力电缆现已广泛应用于输配电网,其绝缘状况关系到电网的安全运行。现评价电力电缆绝缘状况的主要手段是检测电缆的局部放电。局部放电脉冲放电电流大小一般都在微安级,属于高频小电流信号。首先以罗戈夫斯基线圈为原型,分析了电流传感器结构参数对传感器性能的影响。然后设计制作了高频磁芯电磁线圈、放大电路和滤波电路,并进行仿真和实验研究。验证了设计的线圈频带宽,信噪比高,获得了预期效果。     

基于ANSOFT的含气隙铁心线圈电感分析

针对铁心线圈电感非线性问题,利用ansoft有限元分析软件,分析了铁心对线圈电感的影响.研究结果表明:铁心会大大增加线圈的电感,但随着励磁电流的增加线圈的电感会先增加后减小;当铁心内部含气隙时,气隙的位置和大小都会影响电感的变化率.     

基于新型电子式电流互感器的多功能电能表的设计

电能表用电流互感器的性能直接影响到电能表计量的准确度。针对目前电能表用电磁式电流互感器易饱和、测量范围较小等问题,提出了一种基于印制电路板（PCB）型电子式电流互感器的多功能电能表的设计方案。首先对PCB型空心线圈的结构及原理进行了分析,设计了空心线圈与计量芯片间的接口电路,并通过试验数据表明互感器具有良好的性能,然后详细阐述了以三相高精度计量芯片ADE7758和高性能、低功耗H8单片机为核心的电能表的硬件设计,在此基础上简要说明了电能表的软件设计思路。所设计的电能表计量准确度高,功耗低,具有很强的实用性。     

一起变压器铁芯油道堵塞导致过热的缺陷分析与治理

文中分析了一起220 kV变压器因铁芯油道堵塞造成的发热缺陷。通过油中溶解气体分析判断变压器内部存在中温过热问题,内部绝缘存在劣化隐患。返厂解体后,发现铁芯柱内部、铁芯柱与低压线圈内纸筒之间的油隙较小以及部分硅钢片毛刺较大,导致铁芯内部和外表面油流不畅、铁芯散热能力较低,造成铁芯、夹件绝缘材质老化。利用仿真建模方法,发现拉板温升异常。对铁芯柱内部油道绝缘、铁芯结构、散热器进行改进,提高了铁芯散热性能。     

PCB空心线圈型电子式电流互感器设计

提出了一种新型的基于PCB空心线圈型电子式电流互感器的设计方法。     

偏置电容法测量电容电流

电力系统中心点绝缘系统在确定是否要配置消弧线圈时,需要估算或测量系统的单相接地电流。用戴维南定理推导了偏置电容法测量电容电流的计算式,并分析了其产生误差的原因。