基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护

罗氏线圈电流互感器中的积分器会放大暂态传变误差,可能导致保护误动作。该文提出直接采用罗氏线圈微分信号输出进行保护计算的改进思路,并以距离保护为例,提出一种基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护方法。该方法中,保护电流直接采用罗氏线圈输出的电流微分信号,消除积分器引入的暂态传变误差,并通过虚拟数字传变解决电压与电流微分信号传变不一致问题。仿真和试验结果表明,所提出的等传变距离保护方法动作速度快,受系统中高频暂态信号影响较小,性能优于现有距离保护方法。     

ECT采集单元积分回路的暂态特性改进及其检测系统研发

电子式电流互感器采集单元的暂态误差及拖尾现象影响继电保护设备在故障发生时正确动作。通过仿真验证了过零点暂态误差是拖尾现象产生的根本原因,且这种误差是由罗氏线圈的电路积分环节造成的,从原理上无法完全消除。因此,提出提高硬件积分回路的衰减时间常数以及动态启用软件积分的积分衰减算法分别改进对应类型采集单元的暂态传变特性。为了对改进后的采集单元的暂态特性进行测试,提出采用连续时域微分技术来模拟罗氏线圈信号的输出,通过故障相位补偿同步技术实现暂态误差的测试。所提方法为基于罗氏线圈原理的电子式电流互感器的工程应用及采集单元更换提供了一套完整的检测手段。     

电子式互感器在行波测距中的研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器在智能电网中已经得到了广泛的应用。提出了基于罗氏线圈微分输出的行波波头识别新方法。实现行波测距的关键在于精确提取行波浪涌的突变点,而罗氏线圈可以直接给出一次信号的微分信号;因此,直接利用其输出的微分行波信号进行判断,提高行波信号的识别能力。构建了仿真电路并进行了验证,表明罗氏线圈输出的微分信号在突变点的变化较一次电流行波更为明显,对双端和单端行波故障测距法的仿真结果表明测距结果准确。     

基于Matlab的电子式互感器传变特性仿真研究

随着国内外智能变电站系统进入实际应用阶段,大量的电子式互感器投入使用,对电子式互感器的仿真研究也越来越多。利用Matlab中的simulink模块搭建了罗氏线圈的仿真模型,并对其传变特性进行分析,在此基础上提出了一种有源、无源级联积分器,通过仿真找到了积分器传变特性随元器件变化的规律,并对积分环节的元器件进行优化,提高了罗氏线圈对雷击电流传变的精确度。     

罗氏线圈电子式电流互感器的宽频域传变特性研究

智能变电站的大量投运,使得罗氏线圈电子式电流互感器的运用也愈发广泛。在阐述罗氏线圈传感单元原理基础上分析其传变特性影响因素,计算了传感单元以及外积分环节的传递函数,得到了其频率响应特性。在Matlab和PSCAD仿真平台上分别搭建了理想实验模型和实际电网模型,验证了理论推导正确性,为改进罗氏线圈电子式电流互感器传变性能提供了理论指导。     

罗氏线圈电流互感器的暂态传变特性

数字积分器的罗氏线圈电流互感器在传变电力系统暂态过程中的高频电流时,输出波形会发生畸变,导致继电保护装置的不正确动作。文中分析了使用不同积分器的罗氏线圈电流互感器各环节的数学模型,研究了互感器的传变特性和一次电流中高频信号的传变过程,得出以下结论:高频信号在采样环节发生频率混叠,混叠而来的低频信号在积分环节相较于高频信号发生放大是导致使用数字积分器的互感器传变异常的主要原因,而使用模拟积分器的互感器则不会出现类似问题。通过实验验证了对互感器传变特性分析的正确性。最后,对于使用数字积分的互感器,提出了针对滤波器和采样频率的改进措施。     

罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性测试方法研究

围绕罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性问题,分析了二次信号动态附加分量形成的原因及条件,建立了罗氏线圈电磁暂态计算模型,提出了计及漏磁的罗氏线圈模型参数理论计算方法并与实测结果进行了比较,提出了基于电磁暂态仿真和模拟量再现技术的电子式互感器动态行为测试方法,开发出电子式互感器动态响应特性测试系统,实现了电子式互感器工频、谐波及行波的传变特性测试,利用上述方法和装置完成了某智能变电站电子式电流互感器动态响应特性测试,试验获得的动态附加分量信号与现场记录相吻合。     

基于积分器零漂的罗氏线圈电流互感器稳态采样误差

由某运行的智能化变电站罗氏线圈电流互感器稳态采样值出现较大的直流误差的现象出发,介绍了罗氏线圈电流互感器积分电路的基本原理和零漂引起积分漂移的机理,推导了有损积分器的传递函数,分析得出因积分器电路参数取值不当造成过大直流分量。在对积分电路参数进行调整后,罗氏线圈电流互感器幅值误差和相角误差达到相关规范要求。     

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验．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.     

基于罗氏线圈的室内电源负载电流检测电路设计

通过分析罗氏线圈的测量原理,设计了一款作为电流互感器的罗氏线圈及其信号调理电路,用以实时测量室内电源的负载电流。该罗氏线圈采用塑料圆环作骨架和漆包铜线为绕线,信号调理电路采用由新型低噪声的OPA 211构成的二级精密运算放大电路,其中,第一级运算放大电路将罗氏线圈感应出来的毫伏级电压信号加以放大,第二级运算放大电路采用钽电容作为积分元件,用以还原被测电流和对产生的干扰噪声信号进行滤波。实验结果表明:该罗氏线圈及其信号调理电路具有线性度好、测量精度高、制造成本低等优点,满足0.5级电流互感器工频电流测量要求,具有工程应用意义。     

Travelling wave pilot protection for LCC-HVDC transmission lines based on electronic transformers’ differential output characteristic

Considering travelling wave’s bandwidth which varies from several kilohertz to hundreds of kilohertz, traditional current and voltage transformers cannot transfer whole bandwidth of travelling wave. However, electronic transformers, including Rogowski coil based electronic current transformer and capacitance divided electronic voltage transformer, have much wider bandwidth (up to 500 kHz) which could transfer almost whole bandwidth of travelling wave without distortion. Besides, secondary side’s output of electronic transformer is the differential signal of primary side. So, the integration circuit can be omitted when using differential travelling wave signal directly in protection principle. Traditional travelling protection for high voltage direct current (HVDC) lines is highly affected by grounding resistance. And the backup protection, such as current differential protection, has long operation time. So the paper proposes a novel travelling wave pilot protection based on the differential output signal of electronic transformers. Differential voltage and current travelling wave have axisymmetric relationship when the fault occurs at forward direction. Conversely, differential voltage and current travelling wave almost overlap when the fault occurs at reverse direction. Considering fault direction identification results of two ends, fault section can be determined. Besides, according to amplitude ratio of fault line and normal line, fault line can be selected correctly. The simulation results in PSCAD/EMTDC prove the correctness, sensitivity and reliability.     

基于Rogowski线圈的电流传感器性能研究

介绍了基于Rogowski线圈电流传感器的基本原理和结构,详细的分析了Rogowski线圈的稳态特性以及暂态特性,并且对阶跃信号,直流衰减分量,交流衰减分量以及一般情况下的信号进行了仿真分析,得出Rogowski线圈电流传感器具有良好的稳态测量精度和暂态响应能力,可以满足超高压输电线路的要求。     

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。     

变压器空投时电子式电流互感器输出励磁涌流波形异常分析

针对某110kV变电站变压器空投时电子式电流互感器(ECT)输出的采样波形,分析了波形的异常特征,从基于Rogowski线圈的ECT保护电流采样系统中有损积分器的传递特性入手,推导了时间常数与传变误差关系的解析表达式,得出ECT达到5TPE级精度对积分时间常数选择的要求。基于理论分析建立仿真模型,并通过波形拟合手段,可得出励磁涌流波形异常的主要原因是现场ECT积分器时间常数的选择不当,同时仿真也证明选择适当积分器时间常数的ECT具有良好的暂态传变特性。     

基于多层PCB罗氏线圈的精密冲击电流测量装置

为准确评估防雷设备性能,冲击电流测量装置的测量精度和响应特性至关重要,因此文中提出了高频性能好、抗干扰能力强、灵敏度足够大的多层印刷电路板(PCB)罗氏线圈设计方案。文中分析了雷电流波形的频率范围以及罗氏线圈的传变特性;依据罗氏线圈尺寸、匝数与线圈频率特性之间的关系曲线,确定了线圈的结构尺寸;设计了新型屏蔽和信号输出方式,增强抗干扰能力。通过增加线圈厚度和串联线圈的方法,增大输出电压灵敏度。根据标准要求,进行测量装置的动态特性、标准雷电流测量误差以及线性度试验研究。试验中测量装置响应时间小于90 ns,相对过冲小于10%;与标准Pearson线圈比对,峰值误差小于0.2%,时间参数测量误差小于0.3%;5~40 kA电流范围内,测量装置线性度约为0.3%。试验结果表明研制的冲击电流测量装置具有良好的高频电流信号测量能力。     

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...     

基于Rogowski线圈和数字信号处理的交流电流测量

在继电保护系统中常需测量一次侧大电流。电力系统中,一次侧电流变化范围很大,传统的方法难以满足要求。将Rogowsk i线圈和数字信号处理技术有机的结合,实现了在大电流范围内进行高准确度的测量。Rogowsk i线圈不饱和特性使之能够测量大范围的电流,结合数字信号处理的无零漂积分器的测量方法,消除了模拟信号调理电路的零点漂移,并把其非线性因素影响降低到比较低的水平,它测量大电流具有较高的准确度,实现简单,是一种测量宽范围变化的交流电流的较为理想的选择。     

电流互感器传感头Rogowski线圈的研究与设计

为了解决精确测量小电流这一难题,对传感头Rogowski线圈进行研究设计,通过对制作材料及制作方法上的改进,研制了一种适用于小电流测量的Rogowski线圈作为电流互感器的传感头,并利用后续电路对Rogowski线圈输出的信号进行处理,从而精确测量小电流,并给出试验结果。试验结果表明,该设计方案准确可行,可以使该系统的精度满足国标0.2级标准。