检测电流型电子式电压互感器的开发及精度分析

提出了一种高压电容器串接精密电流传感器,通过测量流经电容器的电流来反映一次电压变化的方法。精密电流传感器副边的感应电流经二次处理电路后可输出一个与一次高压成线性变化的电压信号,从而构成了基于检测电容电流型电子式电压互感器。高压电容器和精密电流传感器放置于开关站场地,通过铜导线将二次电流引入控制室,其它电子器件组装于机箱内放置在控制室以输出二次电压。针对影响电子式电压互感器的因素进行了分析,并对互感器做了相应的改进。文中提出的电子式电压互感器结构简单、体小质轻、无铁磁谐振、无须油箱及其绝缘介质,实验结果表明,其具有测量精度高、响应速度快、抗干扰能力强和工作稳定可靠等优点。     

螺线管空心线圈电子式电压互感器

目前,电子式电压互感器大都采用分压原理,一次侧与二次回路之间缺乏有效的电气隔离,为此提出一种螺线管空心线圈型电子式电压互感器.螺线管与电容器串联,通过测量流经电容器的电流来实现对一次侧高电压的测量.螺线管空心线圈作为电流传感器输出二次电压信号给处理电路,它不存在磁饱和问题,具有测量线性度好、测量动态范围宽等优点.装置中使用两套信号处理电路以提供多路测量信号供用户使用,采用功率放大器以保证电子式电压互感器有足够的二次负载能力.实验表明,该电子式电压互感器达到了一定的测量精度,具有良好的线性度,且响应速度快.     

电子式电压互感器研究与应用

分析比较了现有各种电子式电压互感器的原理及优缺点,结合电子式电流互感器发展趋势,提出了一种基于全光纤电子式电流互感器检测电容电流的新型电子式电压互感器.     

电子式互感器的现状与发展前景

随着电力传输容量的增加,运行电压等级越来越高,传统的电磁式电流、电压互感器暴露出如绝缘要求高,磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频带窄以及有油易燃、易爆炸等一系列缺点。基于光学和电子学原理的电子式电压、电流互感器(分别简称为EVT和ECT)经过30多年的发展以其独特的优点,成为最有发展前途的一种超高压条件下电压、电流的测量设备。早期的电子式互感器一次侧和二次侧通过光纤来传输信号,也称为光电式互感器。2002年,IEC根据新型电子式电压、电流互感器的发展趋势,制定了关于EVT的IEC60044-7标准和ECT的IEC60044-8标准,明确了电子式互感器的定义及相应的技术规范。根据IEC60044-7标准,EVT采用电阻分压器、电容分压器或光学装置作为一次转换部件,利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的传输系统,并装有电子器件作测量信号的传输和放大,具有模拟量电压输出或数字量输出。根据IEC60044-8标准,ECT采用传统电流互感器(CT)、霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部件,利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的传输系统,并装有电子器件作测量信号的传输和放大,具有模拟量电压输出或数字量输出。电子式互感器的分类与特点电子式互感器的分类几十年来,电子式互感器产品的种类已经被开发出很多,根据原理的不同,电子式互感器可分为无源式和有源式2类。所谓无源式电子互感器是指高压侧传感头部分不需要供电电源的电子式互感器,而有源式电子互感器是指传感头部分需要供电电源的电子式互感器。无源式电子互感器的优点是在传感头部分不需要复杂的供电装置,整个系统的线性度比较好,缺点是传感头部分有复杂而不稳定的光学系统,容易受到多种环境因素的影响,影响了实用化的进程,虽然各国学者不断的提出新方法以提高测量准确度,各种方法部在实验室条件下取得了一定成果,但都不同程度地存在着通用性差、装置复杂等缺点,未能有效克服这个困难,其研究还有待进一步深入。有源式电子式互感器的原理大都比较简单,已被广泛接受。无源式EVT主要利用传统的电阻分压器、电容分压器以及单个电容器测量电压值。在有源式ECT中,作为一次电流采样传感头的元件有传统的电磁式电流互感器、分流器和Rogowski线圈等。20世纪90年代以来,无源式电子互感器在实用电子式互感器的开发及应用状况由于电子式电流互感器具有多方面的优点,国外对于电子式互感器的研究已有30多年的历史,投入了较大的人力物力,不断推进电子式互感器的发展,相关行业的一些大公司已经迈向产品化,市场化的道路。ABB公司作为国际上提供标准化光学电流和电压传感设备的领先者之一,已研制出多种无源电子性方面显示出优势,受到了人们的重视,各国学者在供能方式、信号调制方式以及提高系统测量准确度等方面进行了大量的研究和实验,并有现场挂网的经验,国外一些知名大公司已有市场化的产品。     

智能变电站电子式互感器故障分析及建议

电子式互感器是智能电网、数字化变电站的重要设备,其制造、运行及故障检修经验仍然不足。某变电站数字化改造3年后,部分电子式电压互感器二次电压值不稳定,电子式电流互感器二次电流值出现明显偏差。介绍了电子式互感器系统原理、设备结构,分析了设备异常、故障原因,进行了解体研究及实验验证。发现设备参数影响红外测温结果,电压互感器取能线圈短路可造成电压下降,电流互感器并联电阻开路可造成电流激增。最后对电子式互感器的设计制造、质量控制及运行维护提出了几点建议。     

倒立式SF6同轴电容高压电子式电压互感器

针对目前类似多级电容串联分压结构的电子式电压互感器的不足之处,设计了一种新型的电子式电压互感器。该互感器采用传统倒立式SF6互感器的绝缘结构,通过在高压电极和地电极之间构造中间同轴电极形成SF6同轴分压电容,检测SF6同轴电容的电容电流iC即可获得高压侧被测电压大小。该互感器的主要特点是利用高压壳体与接地金属屏蔽罩的双重屏蔽作用,有效地提高分压电容的抗外界杂散电场干扰能力和稳定性。该文对位置、温度、压力等影响同轴电容大小的因素进行了仿真计算。在国网电力科学研究院对研制的高压电子式电压互感器进行了型式试验。仿真和试验结果表明,该电子式电压互感器准确度达到了IEC 60044-7规定的0.2级精度要求。     

电压/电流组合型电子式互感器的研究

介绍了电子式互感器的原理、技术和发展现状 ,给出了一种电压/电流组合型电子式互感器的设计。该互感器以罗柯夫斯基线圈作为电流传感元件 ,以电容分压器作为电压传感元件 ,以光纤作为信号传输通道 ,借助有源电子调制和信号处理技术实现电流、电压的测量。文中还给出了部分样机试验结果。     

电子式互感器技术发展趋势分析

介绍了几种新型电子式电流互感器和电子式电压互感器的技术原理和产品特点,指出了电流、电压互感器技术领域的发展趋势,认为在今后10年内传统的电流、电压互感器或将退出市场。建议传统互感器制造厂应适应电网智能化的要求,积极研究低功率电流互感器和低功耗电容式电压互感器,优化结构,降低成本,提高竞争力：有实力的企业应适时进入电子式电流和电压互感器技术领域,以免被淘汰出局。     

高电压互感器技术的发展趋势

介绍了几种新型的电子式电流、电压互感器的技术原理和产品特点,阐述了电流、电压互感器技术领域的发展趋势,指出在今后的10年内,传统的电流、电压互感器或将退出市场。建议传统互感器制造企业应适应电网智能化的要求,积极研究低功率电流互感器和低功率电容式电压互感器,缩小体积,降低成本,提高竞争力;有实力的企业应适时进入电子式电流、电压互感器技术领域,以免被淘汰出局。     

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.     

高压和超高压组合电器中光电式电流/电压互感器元件剖析

首先论述了高压和超高压组合电器中光电式电流／电压互感器元件和常规敞开瓷柱式光电电流／电压互感器独立电气设备在概念上的区别，然后对组合电器中光电式电流／电压互感器元件进行了分类，并详细介绍了国外550kV超高压组合电器中光电式电流／电压互感器元件的工作原理及技术特性。以期促进我国对该元件的研制工作，加速高压和超高压组合电器的国产化进程。     

35kV电容式电压互感器一次熔断器异常熔断原因的试验研究

运行于35 kV系统的电容式电压互感器,在系统的一些操作过程中经常发生一次熔断器的异常熔断。试验结果表明,系统操作过程中,电容式电压互感器的电压发生急剧变化,由线性电容、线性电感及非线性电感构成的LC电路在过渡过程中,产生了幅值和频率较高的冲击电流,电流热效应的累积是造成一次熔断器熔断的根本原因。通过选用较高额定电流的熔断器,可降低电容式电压互感器一次熔断器异常熔断的发生概率。     

采用补偿技术的电子式电流互感器高压侧电源

一种基于补偿法的电流互感器式电源被用来为电子式电流互感器高压侧供能。因采用反相的补偿电压和非线性反馈技术,当一次电流很大时仍能保持稳定的输出电压。测试结果表明,当一次电流变化范围为10A到3500A时,电源样机能输出稳定的。5V直流电压,最大输出功率200mW,足以满足电子式电流互感器高压侧电路对电源的要求。     

一起220kV CVT二次电压波形畸变的故障分析

电容式电压互感器运行可靠性直接关系到电网安全,由于其设计、结构等原因,电容式电压互感器电磁单元内部空间及各元件间的绝缘距离相对较小,且运行过程中,经常要承受电网的过电压,运行工况较差,极易发生故障。针对一起220 kV电容式电压互感器运行中二次电压波形畸变的故障,根据其结构特点,结合现场试验,初步判断故障原因为电容式电压互感器中间变压器一次绕组并联避雷器损坏,通过对故障电容式电压互感器的解体检查及避雷器试验,证实了该判断,通过对同类型电容式电压互感器的普查,提出了对此类故障的预防及处理措施。     

由暂态操作引起的电子式互感器采集单元信号线骚扰电流分析及测量

电子式互感器采集单元受隔离开关分合空载母线过程中产生的特快速瞬态过电压VFTO（very fast transient overvoltage）影响较为严重。为提升电子式互感器的抗电磁干扰能力,基于110 kV AIS隔离开关分合容性小电流试验平台,对电子式电压互感器采集单元信号线骚扰电流进行分析,并通过实测验证了分析的正确性。采集单元信号线L线骚扰电流主要由电容分压器低压臂电容输出瞬态过电压引起,采集单元信号线N线骚扰电流主要由电容分压器接地点瞬态地电位升引起,二者频率及幅值具有较大差异。为了研究共模骚扰电流的主要影响因素,基于分析、实测建立仿真模型,并通过不同工况下仿真及实测结果对比,验证仿真模型的正确性,仿真结果表明共模骚扰电流和地线电感、对地分布电容呈正相关。     

电流互感器验收试验中测量变比的简便方法

介绍了电流互感器验收测量变比的两种方法,即电流法和电压法;给出了电压法测量电流互感器变比的试验数据、计算结果及误差,提出用电压法验收测量电流互感器变比是一种简单、实用方便的试验方法。试验结果表明,用电压法测量电流互感器的变比是完全可行的,具有一定的精度。     

500kV电容式电压互感器现场自激测试法分析

结合无中间抽压端子的叠装式电容式电压互感器(CVT)原理,阐述了串联法测试CVT下节耦合电容C11和C2介损及电容值存在的问题。基于目前普遍使用的数字电桥,全面地分析了现场采用自激测试法(自激法)对CVT介损、电容值测试所涉及到的各方面值得注意的问题,如拆高压引线、拆二次回路、选择二次试验端子、选择合适试验电压等,并提出一定建议。同时对比了自激法与常规法测试结果,对CVT现场自激法测试的准确性进行验证。     

高压静电除尘整流变压器及其输出空载直流平均电压飙升的浅析

介绍了高压静电除尘用整流变压器和整流器接线及控制方式，分析了高压整流变压器输出空载直流平均电压计算值与试验值对比及飙升成因分析。     

基于激磁涌流抑制的动态电压调节器控制策略

为解决动态电压调节器(DVR)研制中的一类关键问题--耦合变压器激磁涌流问题,对DVR的控制策略进行了研究.首先分析了滤波环节位于DVR装置侧时,已有激磁涌流抑制方法将在滤波电容中产生瞬态过电流的问题;继而讨论了传统双闭环控制策略中恒定比例系数无法满足瞬态、稳态双重需求的局限性;据此提出了闭环比例系数由瞬态向稳态衰减过渡的新型变参数控制策略.该策略在避免了激磁涌流的基础上,限制了逆变器与滤波电容间的瞬态过流,优化了逆变器和变压器的工作状态,增强了DVR的补偿效果.最后,利用仿真实验对该策略的实用性和有效性进行了验证.     

电容式电流互感器额定电压下介质损耗试验分析

介质损耗测试是电容式电流互感器绝缘测试中十分重要的项目。但随着设备电压等级越来越高,常规的10kV介质损耗测试由于其电压与设备额定电压相差甚远,其测试数据难以全面反映出电容式电流互感器的绝缘特性。为此提出电容式电流互感器在常规介质损耗测试中出现异常情况时,追加进行额定电压下的介质损耗测试。以孙村220 kV变电站201C相和211C相两台电容式电流互感器为例,介绍了其在额定电压下介质损耗测量的试验过程,并结合试验数据对试验结果进行了相关的阐述和分析。