用于高压输电线路现场带电校验的开口式双气隙铁芯结构电子式电流互感器

为了评价将双气隙电流互感器用于现场移动式带电比对系统的可行性,从其稳态测量精度和多次安装后的测量稳定性两方面进行研究。稳态测量精度方面,通过对铁芯参数进行优化设计和对铁芯线圈采用误差补偿措施,降低了双气隙电流互感器的比差和角差。试验结果表明,双气隙电流互感器的比差和校正后的角差能够达到国标测量用电流互感器0.2级标准。测量稳定性方面,从研究气隙长度变化对测量精度的影响和降低一次导体偏心距误差两方面入手。首先通过试验测定比差和角差随气隙长度变化的关系曲线,结果表明,为了保持线圈的测量精度,需要严格控制安装的质量。其次针对单铁芯偏心距误差大的特点,采用双铁芯方案,理论计算和试验结果表明,该方案有效改善了单铁芯偏心距误差大的不足。根据稳态测量精度和测量稳定性两方面的研究结果,需要进一步采取措施提高该结构电流互感器的精度,才能将其用于电流互感器现场移动式带电比对系统。     

开口式电流互感器耐直流性能研究

传统闭合磁路电流互感器易受直流分量影响引起磁饱和,导致测量误差非常大。定义了电流互感器耐直流性能的含义,从开口式电流互感器在考虑二次侧负载条件下的等效模型出发,分析了气隙长度对电流互感器有效磁导率和误差的影响,通过基于J-A模型从B-H磁滞回线分析了开口式电流互感器具有良好的耐直流性能。提出了基于比例直流叠加法的电流互感器耐直流性能检测方法,实验了气隙长度和直流分量对开口式电流互感器性能的影响。文中通过误差补偿使得开口式电流互感器兼顾耐直流性能和计量特性,为电流互感器在含直流分量负荷下准确计量提供理论基础。     

有气隙铁芯电流互感器的特性和性能

本文介绍IEEE关于有气隙铁芯电流互感器（CT）研究工作组的研究结果。讨论有小气隙CT的特性和性能。也讨论在CT铁芯中剩磁通密度对CT性能的影响，以及小气隙控制剩磁通密度改善CT的暂态性能。文中列举了有气隙铁芯CT的优点和缺点。提出对有气隙铁芯CT的推荐性能要求，并推荐对应用这些CT的保护继电器规定的有气隙铁芯CT产生必要性能的方法。在讨论透彻后，作了简短的结论。     

直流偏磁下电流互感器测量特性分析

电流互感器作为电力系统的基本测量单元,其性能对电能计量的准确性有重要影响.随着非线性负荷和绿色能源的大量接入,供电线路电流中出现的直流分量可能严重影响电流互感器的测量准确性,甚至会造成电流互感器铁芯饱和.因此,十分必要对直流偏磁下电流互感器的测量准确性进行评估.文章基于对电流互感器电磁物理特性的分析,建立了存在直流偏磁下表征电流互感器测量特性的解析模型,推导出了电流互感器测量准确性与安匝数、铁芯尺寸、铁芯材料、二次负荷等参数之间的关系式,并对所建模型进行仿真验证得到的结果,对直流偏磁下电流互感器的测量特性进行了讨论.     

电流互感器误差的软件补偿方法

影响电能计量装置准确性的原因很多,其中电流互感器误差又是主要因素之一.目前有很多减少或补偿电流互感器误差的方法.本文介绍的软件补偿方法,是根据电流互感器铁芯的磁化特性曲线,通过计算机控制产生一个电流去补偿铁芯激磁电流,从而达到减小电流互感器误差的目的.     

直流输电用零磁通直流电流互感器的研制

零磁通直流电流互感器被广泛应用于换流站中性线上直流电流的测量。为此,介绍了研制的1台3 000A/1V,50kV零磁通式直流电流互感器样机的工作原理、结构和性能指标。该直流电流互感器采用一对检测铁芯绕组作为一次和二次电流的安匝平衡检测器,由安匝平衡检测器控制的反馈功率放大器输出二次电流与一次电流达到磁势自平衡。设计的安匝不平衡造成误差约0.02%,且该分量对环境温度不敏感。分析认为主要的误差来源是位于控制室的负载电阻和放大电路。直流误差校准试验表明,该样机在额定持续热电流下的各点测量误差均<0.2%,在18kA下测量误差<0.3%。样机在短时电流试验和阶跃电流响应试验中表现出了良好的暂态性能。参考相关标准,样机通过了电磁兼容试验考核。该类型零磁通型直流电流互感器符合高压直流输电系统要求。     

低压抗直流电流互感器及检测装置研究

针对传统低压电流互感器在直流分量负荷下存在传变误差大的技术缺陷,分析了直流分量导致传统电流互感器失准的机理,研发了低压抗直流分量电流互感器,并提出了电流互感器抗直流性能检测方法,在此基础上研制出电流互感器抗直流性能检定装置。实验证明该抗直流分量电流互感器具有较好的抗直流性能,能满足现场运行要求。     

基于空心线圈互感系数自校验原理的大电流校验系统

对保护用电流互感器在大电流时的性能进行校验时一般采用含铁芯的电磁式互感器作为标准。但电流较大时,电磁式互感器铁芯体积大、制造困难,且剩磁现象严重,导致其误差变大。为此,提出了一种基于空心线圈互感系数自校验原理的交流大电流校验系统。在小电流时,该系统利用铁芯线圈的输出来校正空心线圈的安装等外界因素可能造成的误差。由于空心线圈的线性度好,校准后的空心线圈可作为大电流校验时的电流标准。空心线圈的输出需要积分还原,采用基于直流负反馈原理的数字积分算法,有效克服了传统模拟积分电路和数字积分的零漂、时漂和直流偏移问题。测试结果表明,该系统在电流500 A~50 kA范围内可达到0.1级的准确度。     

气隙对钳形电流互感器的性能影响分析

钳形铁芯电流互感器在进行电流测量时无须截断导线,操作方便,但开合气隙的存在将会导致测量准确度不高及重复性差的问题。从磁和电两方面构建等效模型,分析气隙对钳形电流传感头准确度造成影响的原因,综合分析气隙存在时提高钳形互感器准确度的方法,最后对钳形铁芯传感头的发展趋势及应用动态提出看法。     

基于PSCAD／EMTDC的带气隙电流互感器建模及仿真

在分析TPY级电流互感器铁芯特点、电流基本方程和铁芯磁化特性的基础上,借助PSCAD仿真程序自定义元件的方法建立了TPY级电流互感器仿真模型。详细说明了模型建立的过程及步骤,并对模型的外观及参数设置进行了阐述。从仿真计算实例可以看出,新建的TPY级电流互感器模型由于气隙的存在不易发生铁芯饱和现象,由此证明了该模型的合理性,为PSCAD/EMTDC中的超高压系统电磁暂态仿真计算提供具有良好暂态特性的电流互感器模型。     

铁心开气隙电流互感器原理表述新探

构建了铁心开气隙电流互感器的等值电路模型,使铁心开气隙电流互感器与连续铁心电流互感器的等效电路模型和相应的特性关系表示式从形式上均统一了起来.定义了气隙常数,应用它,可较全面且直观地展示铁心上开气隙对电流互感器性能的影响.     

非晶材料在小型电流互感器上的应用

将铁基非晶磁心应用到小型电流互感器上,研究了铁基非晶磁心对小型电流互感器的性能影响.结果表明,采用了铁基非晶磁心的小型电流互感器,在输入电流为0.2～6.0 A时,互感器的电流误差小于1％,相位差小于0.1°,且稳定性较好.铁基非晶磁心可以作为高精度小型电流互感器磁心.     

空心超导变压器参数设计对可控阻抗型限流器性能的影响

介绍了可控阻抗型超导限流器的电路结构和工作原理,该限流器由空心超导变压器及PWM变流器组成.故障发生后,通过变流器控制变压器二次侧注入电流的相位和幅值,进而调节限流器的等效阻抗,从而实现抑制短路电流的目的.针对空心超导变压器参数设计对限流器工作性能的影响,以初始补偿电流、不同工作模式下的限流阻抗以及变流器的功率传输为指标,进行了理论研究;以该型限流器在一个三相接地系统的应用为例,利用Matlab建立仿真模型,分析了不同变压器参数下限流器工作性能的差别.仿真结果与理论分析相符,得出如下结论:增大变压器一次侧自感有利于加强限流能力;增加变比会导致初始补偿电流的上升;提高耦合系数有助于降低变流器的无功功率输出.     

影响中压电子式互感器准确度问题的研究

中压电子式电压互感器和电流互感器在试验和运行中暴露出了一系列的问题,笔者主要针对电子式电流互感器的饱和特性以及电子式电压互感器的温度特性进行讨论。非线性励磁特性的电流互感器通常都是由闭合铁心制成的,在大多数情况下,由于在过渡状态中铁心饱和,而使这种电流互感器变换一次电流的周期性分量产生的误差大大超过容许值。同时分析铁心带气隙的电流互感器,总结了铁心有非磁性气隙的特点。介绍了基于电阻分压原理的电子式电压互感器的原理及结构,分析了影响其温度特性的因素,提出采用热敏电阻的温度补偿办法提高中压电子式电压互感器温度稳定性。     

超微晶合金在测量用电流互感器铁心中的应用

对测量用电互感器铁心的选材进行了比较分析,介绍了超微晶合金,冷轧硅钢片及坡莫合金软磁材料的特性,并给出了超微晶合金电流互感器铁心设计的实例。     

Elimination of transformer inrush currents by controlled switching.I. Theoretical considerations

Transformer inrush currents are high-magnitude, harmonic-rich currents generated when transformer cores are driven into saturation during energization. These currents have undesirable effects, including potential damage or loss-of-life to the transformer, protective relay misoperation, and reduced power quality on the system. Controlled transformer switching can potentially eliminate these transients if residual core and core flux transients are taken into account in the closing algorithm. This paper explores the theoretical considerations of core flux transients, Based on these studies algorithms were developed which allow controlled energization of most transformers without inrush current     

混合型光学电流互感器的集磁环传感头

光学电流互感器OCT(Optical Current Transformer)相对于传统电磁式电流互感器有着许多优点。对混合型OCT的集磁环式传感头的磁环进行理论分析。以安培环路定理和铁磁物质磁化曲线为基础,分析了带气隙磁环的磁化曲线,通过消除剩磁密度对铁芯的影响计算磁环和气隙尺寸;根据有关资料和试验结果得出结论。给出混合型OCT集磁环的横截面面积、平均半径和气隙长度。     

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。     

一种高准确度电子补偿式电流比较仪

电流互感器(CT)被广泛应用于电流的比例变换,但其准确度一般难以优于0.01%。具有更高准确度的电流比例变换装置,例如双级电流互感器或补偿式电流比较仪,由于使用上的限制,一般只用于工频电流比例的量值溯源或量值传递。针对于此,研发出一种利用电子线路补偿铁心励磁电流的即所谓电子补偿式电流比较仪(ECCC)。文中阐述这种电流比较仪的基本原理,理论分析其误差性能,并进行了误差校准试验。试验结果表明,该ECCC的准确度满足0.000 5级要求,既可作为一种高准确度的电流比例标准,也可用于工频电流的高准确度测量。     

保护用电流互感器饱和特性及其误差曲线研究

当电力系统发生故障时,一次电流比正常运行时的电流大几倍甚至几十倍,此时,保护用电流互感器的铁芯发生饱和,引起二次电流的畸变,从而使继电保护及其二次设备误动作。笔者对保护用电流互感器的误差与饱和特性进行了分析,介绍了实际工作中电流互感器误差曲线的绘制以及二次负载的校核方法,并提出了减小电流互感器误差的具体措施。