电子式电流互感器传感头的低功耗设计

降低传感头功耗是目前电子式电流互感器的研究重点。针对电子式电流互感器的工作原理及目前研究难点,通过对传感元件和模拟信号处理电路的改进,有效地使传感头的功耗降低到50 mW以下,测量精度得到提高。此外对电流互感器的相位补偿也有了很大的改善。试验结果证明,该设计方案切实可行,除降低功耗以外,在比差及相位差方面都能够满足国标0.2级电流互感器的要求。     

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较

电子式互感器的相位误差是影响互感器测量精度的重要因素,可以采用相位补偿方法对其加以校正。文章给出了电子式互感器的设计原理,分析了电子式互感器相位误差产生的原因,介绍了全通滤波器、短数据窗移相算法、傅里叶移相算法等相位补偿方法,研究了谐波对上述补偿方法的影响,在此基础上提出了改进的相位补偿方法:移点法和线性相位全通滤波法,并进行了实验测试。实验结果表明,互感器的角差满足0.2级测量精度要求,改进的相位补偿方法具有可行性。     

电流互感器中的相位补偿技术

在电力系统中,电子式电流互感器已被广泛应用于电流测量,为了解决精确测量小电流(小于1 000A)这一国际公认的难题,设计一种新型的电子式电流互感器.针对新型电流互感器传感头的特点,对传感头部分各环节所引入的相位差进行分析研究,根据传感头分析结果设计出一种实用的相位补偿电路,并给出其仿真结果及试验结果.结果表明其精度完全能达到国标0.2级标准.     

电子式互感器原理及关键技术综述

本文从电子式互感器的传感原理展开,分析了不同类型电子式互感器的性能,并作出横向分析比较;随后对电子式互感器的难点及关键技术进行说明,并分析了现有的对改进补偿方案,综合评述较为新颖的传感方案。本文针对有源电子式互感器采集器的供能方案进行了优缺点评述,引入了对供能方案的改进方法。最后本文对电子式互感器在智能变电站中的应用以及发展趋势进行简要阐述。     

电子式互感器数字相位补偿技术研究

为改善电子式互感器的相位特性,提高其挂网运行稳定性,分析了电子式互感器中常用的模拟相位补偿技术,将模拟相位补偿技术与数字相位补偿技术进行了比较,分析了2种技术的优缺点,给出了二者的不同应用场合,提出了一种电子式互感器的数字相位补偿方法,在220 kV电子式互感器测量系统上进行了试验,补偿最小分辨率可至1’,补偿最大角度为270’,调节方便,可满足电子式互感器相位误差补偿的需求.     

环形Rogowski线圈传感头的设计

电子式互感器是智能电网新型量测体系的关键部件,Rogowski线圈型电子式电流互感器已成为目前电子式互感器研究和应用的重点。Rogowski线圈传感头的设计直接决定了互感器的测量精度。笔者着重介绍了基于Rogowski线圈的电子式互感器的工作原理和传感头的设计方法,根据设计理论制作了Rogowski线圈传感头,并进行相关的实验,其测量精度在实验室条件下满足0.2S级要求。     

电子式互感器相位补偿方法研究

根据电子式互感器的信号传输原理,提出了一套相位补偿方法。简要分析了电子式互感器产生误差的原因,对Rogowski线圈产生的相位超前和高压侧向合并单元传输信号所产生的延时分别作出定义和分析。针对这2种原因产生的相位误差设计出了一套完整的补偿方法,由于Rogowski线圈产生的相位超前,设计了一种采用ADE 7759芯片的数字积分电路,可基本还原线圈引起的超前相位;由于传输过程中产生的延时,介绍了一种移相用软件算法,可对延时进行有效补偿。该算法在合并单元数字信号处理器(DSP)中执行,经测试后效果良好。最后,对补偿过程中出现的问题进行了分析,并设计了解决方案。     

混合式光电电流互感器相位补偿技术

介绍了一种关于混合式光电电流互感器的相位补偿技术,阐述了传感头Rogowski线圈的测量原理,分析了积分相位补偿和时延相位补偿的工作机理和特性,并给出了电路原理图,实验测试结果证明了其有效性。     

电子式电压互感器中的相位补偿研究

针对基于电容分压原理的电子式电压互感器的相位误差,提出了相位补偿方案。分析了二次分压电阻引入相位误差的大小,设计了组合相位补偿电路对该相位误差进行补偿。研究分析了相位补偿电路在不同工作点时随频率和温度的变化特性,结果表明,通过选取合适的单元移相电路工作点,使移相电路对频率的依赖性最小、受温度的影响也最小。该相位补偿技术已成功应用于电子式电压互感器。其型式试验结果表明,互感器的整体性能在-40～40℃时,比差和角差准确度达到了0.2级的要求。     

比较式光学电流互感器的信号解调

长期稳定性是光学电流互感器(OCT)实用化的关键问题之一.比较式OCT在传统OCT的基础上,引入永磁体产生的恒定磁场作为参考磁场,通过将被测电流磁场与参考磁场相比较得到最终的电流测量结果,实现了对光学传感头的Verdet常数和线性双折射的同时补偿,使OCT的实用成为可能.针对新的传感头结构,设计了全新的双光源双输出信号解调方式以及基于此原理的信号解调系统.初步的线性度试验结果验证了该解调方式的正确性,同时也表明所设计的比较式OCT满足IEC标准规定的0.2级电子式电流互感器的精度要求.     

电子式互感器现场误差校准装置的研制

随着技术的进步,以光电式互感器为代表的新一代电子式互感器正逐步投放市场.电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种.对数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做出了相应的标准化工作.本文所实现的装置能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电流互感器和电子式电压互感器进行校准;采用频谱泄漏补偿算法,对被测信号的频率波动不敏感.     

电子式互感器中数据采集系统的实现与误差补偿

介绍了插接式智能组合电器中电子式光电组合互感器测试系统的组成。在满足互感器准确级的前提下,对测试系统中的数据采集部分进行了设计,并分析了其静态与动态特性,提出了相应的误差补偿方法。这一方法有助于改善数据采集系统的性能。实测结果也验证了上述结论。     

Partial discharge monitoring for power transformer using UHF sensors. Part 2: field experience

Because of the large capital value of power transformers and their critical role in the electricity network, there is an increasing need for non-intrusive diagnostic and monitoring tools to assess their internal condition. The UHF technique is being applied increasingly to monitor partial discharges (PD) in power transformers and has been shown to be much more sensitive than acoustic techniques when the signal path passes through solid insulation. Field trials were performed on five power transformers ranging in size from 18 to 1000 MVA and in voltage from 25 to 400 kV. The results of PD tests on power transformers provide sufficient evidence to justify making provision for UHF sensors on new transformers to facilitate their monitoring when required during the service lifetime.     

电子式互感器采样系统固有延时测试研究

电子式互感器采样系统固有延时是合并单元同步补偿的依据,采样系统的固有延时误差是电子式互感器相位误差的主要因素,采样系统的固有延时测试一直是电子式互感器的测试难点和重点.本文首先对电子式互感器采样系统固有延时的定义进行了阐述,介绍了电子式互感器采样系统固有延时测试的现状,提出一种通过三个阶段精确测量了电子式互感器采样系统...     

苏南500 kV UPFC工程电子式互感器现场试验

为检验苏南500 kV UPFC工程现场的电子式互感器性能,对尚未正式投运的电子式互感器开展现场试验。提出了对电子式互感器的直流精度和阶跃响应性能进行测试的方法,使用自备的信号源产生一次电流信号,作为被测互感器和标准互感器的输入,使用互感器校验仪接收两者的输出并进行对比分析。结果表明,工程现场使用的电子式互感器性能良好,满足投运要求。同时,试验结果也证明了所用试验装置和方法的实用性,为后续进行系统的电子式互感器现场试验提供参考。     

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中，电子式互感器取代了传统的电磁式互感器，由合并单元与保护装置接口，完全改变了以往的数据采集方式，由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术，采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法，根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率，理论分析和工程试验结果表明，该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集，可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。     

FPGA-based Adaptive Phase-shift Compensation Method for Electronic Instrument Transformers

Accurate and reliable instrument transformers play an important role in power system measurement and protection. This paper focuses on the phase accuracy of electronic instrument transformers and presents an adaptive phase-shift compensation method for measuring electronic current transformers. Different from the existing approaches in which the empirical evaluation and fixed phase-shift compensation are used, the proposed method measures the phase displacement in real-time and calibrates the corresponding phase error adaptively, with the aim of achieving high and reliable phase accuracy. In particular, several practical factors are considered in the design, such as the phase displacement composition, phase error uncertainty, synchronous mode diversity, and computational complexity and latency. The proposed method is developed in a field-programmable gate array platform with low-latency hardware implementation and further employed in a merging unit. Finally, the experimental results are provided to demonstrate the validity of the proposed method.     

高精度、小变比电流互感器误差补偿装置的研究

利用电子补偿方法，采用运算放大器和晶体管研制成了高精度、小变比电流互感器误差补偿装置。试验结果表明该装置的误差补偿效果良好。     

低功耗铁芯线圈型电子式电流互感器的非线性补偿技术研究

低功耗铁芯型电子式电流互感器通常连接测量用仪器仪表,但是作为一次传感器的低功耗铁芯线圈具有非线性的特点,磁化电流是它的主要误差源。因此提出了一种非线性补偿技术,该技术基于低成本线性电路和非线性数字控制律,能输出准确度高的电压模拟量,理论分析及实验验证了该技术方案的可行性。