基于IEC61850的电子式互感器在线监测与校验系统设计

为保证电子式互感器在实际长期运行中的可靠性和准确性,提出了一种基于IEC61850的电子式互感器在线监测与校验系统方案。该方案将电子式互感器集成了在线监测功能,实现电子式互感器状态的实时采集与传输。同时设计出电子式互感器在线校验装置,搭建电子式互感器在线校验系统架构,实现对电子式互感器准确度的实时校验。并将监测系统与校验系统融合一体,通过IEC61850标准协议与监控后台通信,形成对电子式互感器的全面实时检测。试验已验证该系统满足0.05级准确度要求,且该系统已投入实际应用,运行效果良好。     

温度对电子式电流互感器与传统电流互感器输出精度的影响

温度变化对线圈类电子式电流互感器及传统电流互感器的计量准确度均有一定的影响,本文通过理论研究给出环境温度变化对电流互感器输出计量准确度的对应关系,并利用研制的电子式互感器与传统互感器计量特性定量对比测试系统,通过全温度循环试验,实时测量电子式电流互感器温度补偿前后与传统电流互感器在不同温度下的计量准确度,并通过试验测试,验证了本文分析结果的正确性和有效性。     

直流电子式电压互感器的误差特性分析*

直流电子式电压互感器的准确度关系到直流输电系统电能的准确计量.目前直流电子式电压互感器在实际运行中存在准确度的问题,而对于直流电子式互感器测量误差的分析研究较少.文中对直流电子式电压互感器各个环节建立误差模型,分析了分压器本体误差、远端模块A/D转换误差和合并单元插值误差,并给出理论误差的范围,发现直流电子式电压互感器的误差主要来自分压器本体.最后对互感器进行误差测试试验,试验结果与理论误差范围基本一致.     

电阻分压型电子式电压互感器误差分析及对电能计量的影响研究

电子式电压互感器的准确度关系着电力系统的安全稳定运行和电能的准确计量。由于技术尚不成熟,电子式电压互感器运行中出现了较多的问题,其中准确度问题占主导地位。目前对于影响电子式互感器准确度的因素的分析研究较少,针对这种问题,文中建立了电阻分压型电子式电压互感器的误差模型,分析了互感器与模拟小信号之间的阻抗匹配问题及对误差大小的影响。在此基础上,文章提出了降低互感器误差的措施,对提高电子式电压互感器的准确度具有一定的意义。     

电子式互感器校准方法和校准系统研究

针对现有数字输出的电子式互感器采用传统电磁式互感器校准方法进行校准时出现的时间偏移和采样不同步等问题,设计了一种电子式互感器校准系统。所设计的校准系统可实现对具有模拟量输出和数字量输出的电子式互感器的校准。性能测试结果表明,该系统比值误差小于0.05%,相位误差小于2',可用于0.2和0.2 s准确度等级的电子式互感器的校准。     

空心线圈模拟积分器时间常数定量分析

采用空心线圈的保护用电子式电流互感器,积分器时间常数是影响其稳态与暂态准确度的关键因素。从模拟积分器传递函数入手,分析影响互感器采集系统准确度的多种因素,获取采用空心线圈的保护用电子式电流互感器积分器积分时间常数的定量选取方法,并通过试验验证了该方法的合理性。     

电子式电压互感器谐波准确度试验系统的建立

谐波对电网的计量、品质测量和继电保护均有影响,而电子式互感器由于具有频带宽的优点,为电力系统中的谐波测量提供了解决方式。但国内尚无法进行电子式互感器谐波准确度试验。为此建立了电子式电压互感器谐波准确度试验系统,利用标准电容器组成了分压系统,测量不同频率下电容量,得出分压系统的实际分压比,设定了分压系统的标称分压比。研制出了连接分压系统与校验系统的电压跟随装置,以提高测量准确性,并通过自校准的方法测量了电压跟随器的误差。最终对由分压系统与电压跟随器组成的测量标准系统进行整体的误差分析,将量值溯源到现有标准体系,并对误差结果的不确定度进行了分析。试验数据表明该电子式电压互感器谐波准确度试验系统在2~13次谐波频率下能够满足标准GB/T 20840.8—2007和IEC 60044-8:2002的要求,可对1 000k V及以下电压等级电子式电压互感器的谐波误差进行测量。     

强磁场对电子式互感器与传统式互感器计量性能的影响

磁场环境变化对线圈类电子式互感器及传统互感器的计量准确度均有一定的影响。通过理论分析研究不同电磁干扰下,磁场的平行分量、垂直分量对互感器输出计量准确度的影响,利用所研制的电子式互感器与传统互感器计量特性定量对比测试平台,分析其在电量累计过程中的差异,并在50 A/m、1 000 A/m电磁干扰下实时测量电子式电流、电压互感器比值差、角度差。试验结果表明,电子式互感器和传统式互感器计量性能基本不受强磁场的干扰。     

电子式互感器与继电保护接口的实现

为了使继电保护装置尽可能应用能解决长期困扰继电保护的互感器饱和及暂态准确度不高等难题的电子式互感器,以光学电流互感器(OCT)为例,根据电子式电流互感器标准IEC60044 8 及变电站通讯网络和系统协议IEC61850,设计了OCT与继电保护装置的接口方案,介绍了硬件结构及软件流程,并利用测试软件对该接口方案进行了实验。实验结果表明,该接口能很好地完成电子式互感器与继电保护装置之间的通讯功能。     

10kV低功率电子式电流互感器LPCT的研究

为了提高电流互感器的可靠性和准确度,从而提高电力系统的安全、稳定和经济运行,笔者详细分析了取样电阻、二次电流精度和干扰电磁场等因素对电子式电流互感器准确度的影响,并提出了相应的改进互感器准确度和电磁兼容措施。在理论分析基础上,研制了一台10 kV低功率电子式电流互感器,并对样机进行了准确度测试。测试结果表明,设计的样机准确度满足IEC 60044-8规定的0.2级测量和5P20保护要求。