工频磁场作用下电能表锰铜分流器 感应电流的仿真分析

锰铜分流器作为单相智能电能表的电流采样装置,在工频外磁场干扰下会产生感应电流,进而影响电能表计量的准确性。文中先理论分析了锰铜分流器在工频磁场干扰下产生感应电流的物理原理,然后使用某公司的Flux软件对锰铜分流器进行有限元仿真分析,最后通过实验装置测量锰铜分流器在工频磁场中产生的感应电流,将仿真结果与实测结果作对比分析,验证了仿真结果的准确性。     

基于稳健性设计理论的锰铜分流器优化设计

锰铜分流器作为单相智能电能表的电流采样装置,在工频外磁场干扰下会产生感应电流,影响电能表计量的准确性。提出了一种基于稳健设计理论的锰铜分流器结构优化设计方法,提高锰铜分流器抗磁场干扰能力。首先,理论分析了锰铜分流器在外加工频磁场干扰下产生感应电流的基本原理,并基于Flux软件建立了锰铜分流器感应电流仿真模型;进而,基于正交试验设计对影响感应电流大小的因素进行信噪比分析,确定显著因素作为后续优化目标,采用Taguchi稳健设计方法对锰铜分流器进行优化设计;最后通过蒙特卡洛仿真对优化前后感应电流大小一致性评价,验证了稳健设计方法在提高锰铜分流器抗磁场干扰能力的适用性。     

新型电子式电能表用锰铜分流器的设计方法

传统电子式电能表电流采样部分中的锰铜分流器在受到电磁干扰时,会产生计量误差,给用户以及电网公司造成影响。为了克服传统电子式电能表抗磁场干扰技术的不足,在分析造成计量误差的原因后,提出了一种新型的锰铜分流器结构,通过对传统锰铜分流器结构的改进,使其能够抵抗来自不确定方向磁场干扰,从而保证电子式电能表计量的准确性。     

工频磁场对单相电能表的影响

针对单相电能表在0.5mT工频磁场干扰下存在误计量的问题,分析其主要原因在于工频磁场在电能表电流采样回路上产生了大于电能表起动的感应电流。对此,通过定量分析0.5mT工频磁场的影响量,根据磁通在交错的环中产生的感应电压是可抵消的,提出在不改变原有电路设计基础上,仅通过对分流器穿孔及改变双绞线焊接方式,来减小电能表电流采样回路上的感应电流。经外部工频磁场影响试验测试证明了该方法的可行性。     

单相表锰铜断火线后电能表电量飞走的分析及改进方法

锰铜分流器是安装式单相电能表的电流采样装置,当电流采样回路开路时,电能表会出现电量飞走和脉冲乱发故障。首先从硬件原理上分析了锰铜火线断线前后的电流回路,然后通过模拟计算试验进行原因分析,最后给出了改进方法。     

环境因素对单相电能表基本误差的影响研究

为了研究环境因素对单相智能电表基本误差的影响,采用物理建模和试验相结合的方法。从元器件出发,主要考虑温度、湿度、磁场三个关键环境因素,建立了单相电能表基本误差与环境因素的数学物理模型,研究表明温度对单相电能表的影响主要作用于电阻、分流器、计量芯片和电压基准,湿度主要改变电路板和电子元器件的老化特性从而影响误差,磁场主要作用在电流回路上产生附加感应电势。为了进一步研究三个因素对电能表误差的影响程度,设计了一组3因素5水平正交试验,实验数据表明,在设定的实验环境范围内,温度对电表误差影响十分显著,而磁场和湿度影响则不明显。     

感应分流器的误差特性研究及其试验

感应分流器作为一种高准确度和高稳定性的电流比例标准,能高效运用于电流互感器检定以及电流比较仪的量程扩展,特别适用于工频小电流量值溯源。在此背景下,研究感应分流器的误差特性十分必要。文章推导感应分流器的T型等效电路模型和误差表达式,从理论上得出了影响感应分流器误差性能的参量,最后进行了试验研究,在此基础上,提出了感应分流器误差特性的结论,对指导感应分流器的设计和校准试验具有重要的意义。     

三相电能表空转的原因分析

三相四线直通电能表在不用电的情况下空转、走码或倒走的现象时有发生。因电能表安装前在实验室都严格按照JJG307-88《交流电能表检定规程》进行了潜动和起动试验及误差检定，合格后方准许安装使用。因而造成电能表的潜动(空转)的原因急需弄清。     

交流电能表检定中的潜动和起动试验

分析了交流电能表的潜动、起动电流大小所产生的原因,介绍了电能表在实际检定中碰到的一些问题和解决方法。     

智能电能表EMC潜动试验研究

通过对国家、企业的技术标准、规范中智能电能表潜动试验方法的分析,结合智能电能表实际安装环境,找出现有试验方法存在的弊端,完善了智能电能表潜动试验的方法,在实验室搭建电磁兼容潜动试验环境下,对单相智能电能表进行潜动试验。通过两种试验结果对比分析,验证了电磁环境对智能电能表潜动性能具有一定影响。     

变压器漏磁对锰铜采样电能表计量误差影响的研究

在电能表的设计中,变压器是供给电能表工作电源的关键部件,研发人员从变压器铁芯材料的选择、诸多电气参数(空载电流、带负载能力、功率消耗、绝缘性能等)的设计,以及电能表在不同工况下的适用性,均做出了较详细的计算和试验验证,但往往疏忽了在轻载工况下、特别在用户不用电的条件下,变压器漏磁对锰铜采样电能表本身以及对邻近安装电能表计量准确度的影响,由此导致电能表额外消耗的电能量虽然较小,但却可能导致居民用户的投诉,影响电力部门对用户的优质服务。本文针对锰铜采样电能表的变压器漏磁对邻近安装电能表的影响以及影响产生的机理做了分析,并给出了解决方案,试验证明该方案切实可行。     

适用于复杂工况的高性能标准数字化电能表*

数字化电能表在智能变电站的建设中得到广泛应用,需要准确可靠的高性能标准数字化电能表对数字化电能表进行现场校验。分析了复杂工况对标准数字化电能表提出的高精度要求和现场校验对标准数字化电能表提出的检测速度和可靠性要求。文中研制的标准数字化电能表以高性能DSP系统为核心,以高精度脉冲分频技术和插值重采样点积和算法实现标准高性能电能计量和高频次电能脉冲输出,在谐波以及输入噪声等工况下的准确度依然满足误差限值要求。测试结果表明,该标准数字化电能表电能计量误差不超过0.02%。所研制的标准数字化电能表可用于现场实负荷工况下计量性能监测与运行状态评估。     

CT机冲击负荷对智能电能表运行状态的影响

电网中越来越多的大功率设备投入使用,冲击负荷越来越多,冲击负荷不仅对电网的运行状态产生影响,而且,还会导致智能电能表的电能计量超差。本文首先分析医院CT机冲击负荷电流波动的游程特性,然后,建立智能电能表的全系统模型和电能测量仿真算法,最后,仿真分析给出医院CT机冲击负荷对智能电能表运行状态下动态误差的影响,并通过实验验证了仿真分析影响结果。     

永久磁铁对静止式电能表计量性能的试验研究

为了防止利用各种磁铁干扰电能表进行窃电,本文在实验室环境条件下,对现场缴获的永久磁铁进行了详细分析,并利用这些磁铁对目前广泛使用的静止式电能表进行干扰试验,试验表明永久磁铁对静止式电能表计量性能有很大影响,在此基础上研制了具有检测恒定磁场和交变磁场干扰,具有实时报警功能的电能表,该表运行一年来取得了极大的效益。     

面向冲击负荷的新型电能表关键技术研究

非线性冲击负荷会对计量点的电流、电压及频率产生较大影响,会引起较严重的电能计量误差。在分析非线性冲击负荷对计量误差影响的基础上,建立了冲击负荷模型,给出较为精确的冲击负荷仿真方法,据此给出了新型冲击负荷电能表的设计方案和设计原理,设计了电压、电流高速AD采样电路,给出了零磁通电流互感器设计方法,提出了一种冲击负荷计量方法及算法思路,给出了基于IIR低通滤波器的冲击负荷滤波算法及具体参数,设计出新型冲击负荷电能表。在冲击负荷模型的基础上,设计了冲击负荷典型实验环境,分别在暂态冲击负荷、短时冲击负荷、长时冲击负荷等条件下对待测冲击负荷电能表进行实验,实验结果表明,所设计的新型冲击负荷电能表能准确计量冲击负荷电能。     

一种电能表磁保持继电器拉闸方式的软件消弧设计

磁保持继电器在电能表中起着自动接通和切断作用,在电力行业起到重要的作用。但大电流拉闸可能导致磁保持继电器触点的损伤,多次损伤后导致继电器触点烧蚀粘连无法正常断开,严重时会酿成火灾。结合电能表的运行原理和负载的实际状况采用软件消弧设计实现电流过零拉闸,达到在大电流拉闸时保护磁保持继电器的目的。经对比试验验证,该拉闸方式对磁保持继电器触点有着更好的保护,将损伤降到一个相对较低的水平。     

一种基于半监督学习的多维条件下电能表误差插值方法

目前电能表现场检定的研究中有一个关键问题:如何利用相互独立的电能表单维实验误差获得多维实验误差.文中搭建了分别包括温度、谐波、磁场在内的三个独立实验平台,且每个平台均可控制电能表负载参数.设计了虚拟的多维交叉实验点,并提出一种半监督学习方法,实现单维实测误差数据向多维交叉实验数据的插值,获得电能表在多维条件实验下的误差数据.在综合实验平台中验证该方法的有效性和泛化性.     

动态负荷准稳态与动态信号的模型与分解方法

针对牵引变电站等大功率动态负荷,建立了动态负荷信号随机过程的准稳态项与动态项数学模型;然后,采用二次经验模态分解方法,在小时间尺度上,对采集的牵引变电站动态负荷电流与功率随机信号进行了分解,得到了其慢速波动的准稳态项与随机快速波动的动态项。分解结果证明了文中所提出的模型结构的正确性,同时证明了分解方法的有效性。文中所提出的方法可为建立电能表动态误差特性测试信号提供依据。