铁芯和铁氧体饱和电感量的测量

为了测量饱和电感,从电气特性对饱和电感的性质进行了有益探索,通过改变铁芯和铁氧体的构成参数及外部条件,测试其电压和电流,最后确定其电感,实验数据也证实了测量的有效性,饱和电感的测量使其在高频开关电源的开关噪声抑制、大电流输出辅助稳压、移相全桥变换器、谐振变换器及逆变电源等方面的应用具有借鉴作用。     

互感器常用电气参数简介

<正>电流互感器和电压互感器是电力系统中常用的设备,它们是将大电流和高电压变换为可以测量的小电流、低电压。介绍了互感器的一些常用电气参数的意义和经常选用的值。互感器分为电压互感器和电流互感器,它们是在电网中将高电压和大电流变换为可以测量的低电压、小电流,供给仪表和继电保护装置实现测量、计量、保护等作用。互感器的变比误差、角度误差、铁心饱和特性等性能的好坏将直接影响保护装置动作特性和测量系统的测量精度等二次设备的性能。     

电流互感器的暂态仿真及其铁芯饱和的小波分析

在用多项式拟合电流互感器（CT）铁芯磁化曲线的基础上对CT暂态过程进行了仿真,较好地刻画了CT的暂态过程,有利于对电流互感器进行合理的设计和参数的优化。电力系统母线发生区外短路故障时,电流瞬时值线线差动保护易受CT铁芯饱和的影响而误动作,章提出了一种基于小波变换的CT二次电流波形分析方法,同时将Hilbert变换运用到CT铁芯饱和时刻的定位中,比较精确地检测出了CT饱和的时刻。利用在母线发生短路故障时,每周波前1／4周期CT铁芯不会发生饱和的特点,结合一个周波内二次电流的第一次过零点,可以较好地实现在CT线性区开放母差保护。     

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.     

HE 16A型比较仪式互感器校验仪

本文除概略地介绍了HE16A 型互感器校验仪的线路原理之外,还对某些关键环节作了较为深入的讨论,诸如对实现量程扩展的分数匝技术,采用电流比较仪校验电流互感器的线路结构,实现四端阻抗与二端导纳测量的接线端子布置,借助简单附件校验大容量电压负载箱与高输出阻抗精密电压互感器以及精确测量高导磁材料铁芯磁特性等问题。此外,本文还从误差理论的角度,在互感器误差测量领域首次提出了由百分表引入之函数关系误差的概念。最后,文章给出了该校验仪的综合误差指标。     

电容式电压互感器的误差原因及解决方法

在高压电力系统中,为了提高电压互感器的测量准确度,必须减小误差。对于电容式电压互感器,通常采用补偿电感、降低补偿电感的阻抗,降低流过补偿电感的负载电流等方法来减小测量误差,但是互感器因存在铁芯线圈,在发生过电压或短路时,由于铁芯饱和使波形畸变,使测量精度大大降低,因此要重视电压互感器误差的影响。     

光学技术在高压设备中的应用

随着电力系统向着高电压、大容量发展,在高压测量方面就出现了新的问题。目前,交流高压输电线的电流及电压测量都需要用电流或电压互感器。一般的互感器是非常简单和十分可靠的设备。但在超高压或特高压的输电系统中,互感器的绝缘十分庞大笨重、价格昂贵,而且设计也更困难。随着系统的扩大,巨大的浪涌电流还可能引起铁芯的饱和及磁滞损     

ZnO压敏电阻在8/20μs脉冲电流作用下的动态伏安特性分析

测量及分析了ZnO压敏电阻在8/20μs脉冲电流作用下的动态伏安特性。ZnO压敏电阻的动态伏安特性曲线显示,电流上升曲线与电流下降曲线不重合,电流上升过程对应的电压高于电流下降过程对应的电压。分析认为,这种现象与ZnO压敏电阻在脉冲电压作用下的转移特性有关,并应用空穴诱导隧道击穿理论解释了这一现象产生的机制。     

光纤电流测量仪通过鉴定

光纤电流测量仪于1991年12月在郑州通过鉴定。电力系统正向大容量、高电压发展,目前高压交流输电系统用电流互感器测量电流。由于互感器体积大,价格昂贵,绝缘要求高,尤其是巨大的浪涌电流会引起互感器铁芯饱和及磁滞损耗,引起次级波形失真,对很有价值的瞬态量得不到真实而精确的测量。     

污秽绝缘子泄漏电流特性研究

为提高泄漏电流评估绝缘子污秽度的可靠性,综述了污秽绝缘子泄漏电流特性问题20余年的研究成果,其内容包括临闪前泄漏电流和污闪电压的关系;在运行电压下及绝缘子表面污层饱和受潮时泄漏电流和放电现象间的关系;泄漏电流和等值附盐密度(ESDD)、绝缘子形状、片数、污秽状况以及污闪电压的关系;以及在绝缘子表面污层未达到饱和受潮条件时泄漏电流和雾浓度、相对湿度、ESDD间关系的研究。基于泄漏电流与其他污秽度参数之间关系的研究开发出在实验室及变电站测量多参量泄漏电流的仪器,并在现场测量了大量泄漏电流及气象条件的数据。根据研究成果提出了利用运行电压下的泄漏电流最大值进行污闪预警的方法。     

利用小波原理检测电流互感器饱和的新方法

防止电力系统母线发生区外短路故障时,由于电流互感器（TA）饱和造成的电流瞬时值差动母线保护误动作,一直是母线保护中的一个重要课题。文中根据母线发生短路故障时,电流互感器饱和具有滞后的特点,提出了一种应用小波变换原理提取故障电压暂态特性,准确检测故障发生时刻,并根据时差法的基本原理来确定TA是否饱和的新方法。仿真结果证明了所提方法的有效性。     

Determination of Synchronous Reactance and No‐Load Saturation Curve of Synchronous Machines by dc Test Considering Magnetic Saturation Effect

dc Tests can accurately determine the unsaturated synchronous machine‐equivalent circuit constants by a simple standstill test. This paper presents two improved dc tests that account for the magnetic saturation of the stator iron core by the main flux. These tests are tentatively named Step Response Test (I) and Step Response Test (II). The former can predict the incremental d‐axis synchronous reactance by performing a Fourier transform of the voltage and current measured when a small step voltage is applied to the two armature terminals as a field current flows. The latter can determine the incremental d‐ and q‐axes synchronous reactances by the same Fourier transform of the voltage and current measured when a small step voltage is applied to the two armature terminals as an armature current flows. In addition, this paper introduces a new method to calculate not only the static d‐ and q‐axes synchronous reactances but also the no‐load saturation and short‐circuit characteristic curves. This new method does not require the results from any additional tests including the rotational driving tests and dimensional information, which can only be obtained from the manufacturer. To demonstrate the validity of the proposed method, results of an experiment using 10‐kVA laminated synchronous machines with damper winding are presented.     

一种特高压3/2接线纵差保护抗电流互感器饱和措施

特高压长线路3/2接线侧母线附近区外故障时2个分电流互感器都有可能饱和,使引入2个电流互感器和电流的相量差动保护遇到了较大困难.提出了一种实用抗电流互感器饱和措施,采用低电压启动判据筛选出可能引起电流互感器饱和的3/2接线侧母线附近的区内和区外故障,然后根据短数据窗电流不饱和的特点,采用适当的定值区分3/2接线侧母线附近区内故障差流和区外故障分布电容电流,从而通过闭锁防止区外故障因饱和误动.该方法已在实验样机中得到应用,并成功地通过保护动模试验.     

小波变换在微机母线保护中的应用研究

提出了一种利用小波变换原理精确地检测故障发生和差流出现的时刻，根据同步测量法的基本原理判断差流的出现是否是由于电流互感器馆和造成的，有效地防止了区外短路故障时，因此流互感器饱和造成的母线保护误动；并利用小波变换分析电流互感器饱和前后的暂态特性，准确地检测出故障电流进入饱和与退出饱和的时刻，有效地防止了故障由区外转入区内时，造成的母线保护拒动现象。仿真结果验证了上述算法的有效性。     

大电流氧化锌避雷器阻性电流测试仪开发

为实现维护运行中的大电流氧化锌避雷器(MOA)阻性电流的现场试验,设计了一种在不停电情况下的大电流氧化锌避雷器阻性电流测试仪。开发了0～20mA的电流变送器和电压传感器,论述了阻性电流的测量方法及测试技术(三相同时测量防干扰技术、DSP技术、FFT算法等)。所设计的电流变送器和电压传感器将现场电流、电压信号经过简单放大滤波,由A/D转换后送入微处理器,然后由软件程序进行控制并计算后送液晶显示和打印机打印。对专门定制的特殊避雷器进行的实验室试验和现场试验结果证明,所设计的仪器测试数据准确、运行可靠。     

基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法

以中性点不带小电抗的高压并联电抗器为研究对象,在分析电抗器空投励磁涌流特征的基础上,指出了并联电抗器不带中性点小电抗时涌流会更加严重,是引起匝间保护误动的主要原因。分析了并联电抗器空投饱和的机理,指出了电抗器绕组磁通饱和后微分域相电流过零点前后采样峰值间距会发生偏移,在此基础上提出一种基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法。利用工频特征下相电流过零点前后峰值间距与微分域相电流过零点前后采样峰值间距的偏移程度,结合相电流线性区内各时刻电感的均方根值与额定电感之间的特征关系来识别电抗器空投饱和与匝间故障,若识别为电抗器空投饱和则闭锁匝间保护,若识别为匝间故障则经短延时开放匝间保护。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

串联补偿装置抑制负载磁饱和控制策略

直接耦合式串联补偿装置常用来解决配电网中电压暂降、暂升以及瞬时间断等多种电能质量问题。串联补偿装置投入补偿时,具有磁饱和特性的负载由于承受电压的变化会导致磁饱和或偏磁现象。为解决串联补偿装置运行初期磁饱和带来的电流冲击,通过分析磁饱和及偏磁现象产生的过程,基于磁通平衡的原理提出磁饱和抑制策略,恰当应用串联补偿装置的输出来控制负载承受电压,消除磁饱和问题,避免冲击电流带来的破坏性影响,并实现迅速及时、安全有效的补偿。仿真与实验结果表明,冲击电流得以控制,验证了所提控制策略的有效性与可行性。     

基于小矢量算法的自适应椭圆制动特性变压器差动保护

随着高压、超高压变压器的应用,采用半周或全周数据窗计算方法的传统差动保护,动作时间往往会达到30 ms 以上,已经无法满足快速动作的要求。区外故障时,初始暂态分量、CT饱和以及谐波的影响,使不平衡电流增大,差动保护容易误动。采用小矢量变数据窗的计算方法,同时考虑到区外故障因CT饱和或谐波以及暂态电流等影响使电流波形畸变,自动修复制动电流因波形畸变造成实际电流和估算电流计算的误差,在传统比率制动差动保护的基础上,用椭圆制动特性来描述差动保护。区内故障时,动作时间在10~15 ms左右,同时有效的防止了区外故障时或区外故障切除时保护的误动。仿真和试验证明,采用补偿波形畸变的小矢量算法自适应椭圆制动特性,提高差动保护的可靠性和灵敏性,较之传统比率差动保护具有明显优越性和实用性。     

多数据驱动人工神经网络的 IGBT 结温在线估计方法

传统结温估计方法因其无法根据 IGBT 模块健康状态实时调校,从而导致当模块发生封装退化后无法准确估计结温。 因此,为解决在实际工况中模块封装退化造成的结温估计误差问题,建立了一个基于多数据驱动的以人工神经网络为主体的 IGBT 结温在线估计模型。 首先,确定饱和压降作为温敏电参数并研究其构成,分析其与集电极电流,芯片结温和封装退化之间 的耦合关系。 随后,为解决封装退化造成的饱和压降温度特性变化问题,提出结合米勒电压温度特性的优势,配合饱和压降与 集电极电流驱动人工神经网络算法构建结温估计模型,并通过搭建实验平台提取数据,完成模型的训练。 最终,通过与传统结 温估计方法对比估计误差,新模型将结温估计误差从 20%降低到了 5%以下。     

十二脉动高压直流输电系统交流滤波器设计

在单极十二脉动高压直流输电系统PSCAD/EMTDC模型的基础上,仿真分析该系统未采取任何滤波装置时交流侧电流的谐波特点,依据谐波分析结果确定滤波方案,设计滤波器相关参数,并且运用MATLAB软件绘制滤波器的阻抗特性曲线,最后通过对比加装滤波器前后交流侧电流快速傅里叶变换分析结果,验证该滤波器设计方案的合理性.