采用LED光纤传感器的绝缘子串泄漏电流测量方法

测量绝缘子串的泄漏电流是目前监测输电线路绝缘子串表面污秽状态的主要手段之一,然而由于输电线路环境的复杂性,常常会伴生出大量的电磁干扰,会在泄漏电流的采集源头产生噪声从而导致采集失真。为提高传感器测量绝缘子泄漏电流的抗干扰能力和准确度,采用廉价稳定的光学器件—发光二极管(light emitting diode,LED)设计并制作了1套光纤传感器装置,利用光电转换和光信号的稳定性,以3片XP-160绝缘子串为试验对象,取盐密为0.05～0.2mg/cm2,在同一相对湿度(85%)下,采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流。经试验验证,该光纤电流传感器可以实现选择性测量泄漏电流的正半周波或者负半周波,经过改进使用差分电路后可以实现测量全波泄漏电流,其零休时间<1ms,波形响应时间<0.1ms,测量电流的灵敏度达到40V/A,线性拟合度均>99.94%,频率响应在1～10kHz范围内,可以满足对泄漏电流测量的基本要求。     

基于泄漏电流基波阻性分量的绝缘子污秽度表示方法的研究

绝缘子污秽状态判断对电网安全工作意义重大。基于污秽绝缘子串等效电路的理论分析,建立了绝缘子串泄漏电流试验回路,对洁净及不同污秽情况下的绝缘子串泄漏电流进行了测量,并利用FFT变换分析绝缘子泄漏电流频谱,提取了泄漏电流基波阻性分量,研究了泄漏电流基波阻性分量同污秽度及相对湿度间的关系。结果表明,污秽干燥情况下,绝缘子泄漏电流较小且主要为容性电流;与洁净时相比,绝缘子串染污时总的泄漏电流及其基波分量的变化并不明显,而泄漏电流基波阻性分量同污秽盐密及相对湿度呈非线性关系,低湿度情况下变化更显著,可以通过泄漏电流基波阻性分量来表示绝缘子的污秽程度,这比利用总泄漏电流进行判断更有效;高湿度情况下泄漏电流基波阻性分量法已不适合判断绝缘子污秽度。且该方法无需对绝缘子串安装集流环,保证了系统安全性。     

复合绝缘子接地电流的测量及其特性研究

目前检测复合绝缘子污秽状况的主要方法是泄漏电流法。这种方法需要在绝缘子上加装电流传感器,加大了测量难度和危险性。文章提出了通过测量绝缘子接地电流来检测复合绝缘子表面污秽程度的方法.对复合绝缘子的接地电流特性进行了研究,分别建立了复合绝缘子接地电流、体泄漏电流和表面泄漏电流的测试回路,对洁净和污秽条件下复合绝缘子上述3种电流进行了测量和比较分析。试验结果表明：污秽条件下复合绝缘子接地电流及表面泄漏电流的幅值比洁净条件下的都有明显增大,而且增大的幅度基本相同,而波形上谐波成分大大减小,但体泄漏电流基本没有变化。因此,通过测量复合绝缘子接地线上的接地电流可以用于检测出复合绝缘子的污秽程度。     

基于F-P光纤泄漏电流传感器的绝缘子状态监测

创新应用先进传感技术来提升电网信息感知水平,解决电网中强电磁干扰问题,是建设新型电力系统面临的重要挑战。针对输电线路复杂电磁场中绝缘子泄漏电流的监测,以XP-70绝缘子为实验对象,研制了一种基于法布里–珀罗(Fabry-Perot, F-P)干涉的绝缘子泄漏电流光纤传感器。该传感器利用敏感端机电耦合部件的换能特性及光纤传感无源、抗电磁干扰的特点,实现了泄漏电流的测量。实验结果表明,所研制的传感器具有良好的静态稳定性和动态跟随性;传感器在绝缘子泄漏电流实验线性度测试中,其线性拟合度R²=98.69%,具有良好的线性度,灵敏度为0.013m A/k V;该传感器在相同电压等级、不同温湿度下污秽绝缘子实验测试中,能准确地测量绝缘子的泄漏电流值,具有无源、抗电磁干扰能力强、灵敏度高等优点,为新型电力系统中智能绝缘子的光学无源在线监测提供解决方案。     

污秽绝缘子泄漏电流光纤传感器的设计

本文分析了污秽绝缘了泄漏电流的特点和光纤信号传输的特点，提出了污秽绝缘子泄漏电流光纤传感器的设计方法。     

污秽绝缘子泄漏电流光纤测量系统

采用Ｖ／Ｆ变换和单片机实现的污秽绝缘子泄漏电流光纤测量系统，具有精度高、测量范围可变、功耗低、单根光纤及电路简单可靠等优点。在１０ｋＶ交流电压作用下，对污秽绝缘子泄漏电流进行了有效测量，在污闪发生之前，均能可靠地测量泄漏电流的大小。     

±800 kV输电线路直流绝缘子串分布电导模型及其对电压和泄漏电流的影响研究

直流绝缘子串泄漏电流不仅是绝缘子金具腐蚀的主要原因,同时也是在线监测的一项重要指标。为了研究直流绝缘子串上不同位置绝缘子金具上的泄漏电流的组成及分布特性,文中建立了直流绝缘子串三维有限元模型,研究了绝缘子串上金具对导线、大地,以及绝缘子金具之间的电导,分析了绝缘子金具处泄漏电流的影响因素及分布特性。结果表明:直流绝缘子串不同位置金具上的泄漏电流存在较大的差异;绝缘子金具泄漏电流分为沿面泄漏电流和空间泄漏电流,沿面泄漏电流沿着绝缘子串表面流动,空间泄漏电流的一部分在绝缘子金具、空气、杆塔、大地之间流动,另一部分在绝缘子金具、空气、均压环、导线之间流动;直流绝缘子串电压分布情况是分布电容和分布电导共同作用而形成的动态平衡状态。该研究成果可为绝缘子金具腐蚀、泄漏电流在线检测以及绝缘子串等效电路的研究提供参考。     

测量接地电流检测合成绝缘子污秽程度的可行性分析

通过对合成绝缘子体泄漏电流和表面泄漏电流分离测量,研究了合成绝缘子接地电流的特性,并将这两种泄漏电流与整体接地电流进行比较,同时分别研究了洁净和污秽合成绝缘子的接地电流。结果表明,污秽合成绝缘子整体接地电流与表面泄漏电流在幅值和波形上相同,因此可以通过测量绝缘子接地线上的电流来检测合成绝缘子的污秽程度。     

基于光纤传输的覆冰绝缘子泄漏电流测量系统

结合光纤传输技术、数字信号处理技术、多通道高精度同步数据采集卡,基于虚拟仪器技术开发相应软件,研制了一套适合覆冰绝缘子的泄漏电流测量系统,详细介绍了其传感器的设计原理以及过电压和过电流的保护设计,给出了软件部分的设计思路和主要功能,并通过武汉高压研究院小型覆冰试验室绝缘子人工覆冰闪络试验,对系统进行了验证。     

基于GPRS/GSM无线通信的高压输电线路绝缘子泄漏电流在线检测

高压输电线路绝缘子使电位不同的导体在机械上相互连接,而在电气上则使之绝缘,要求其能够长期在正常工作电压以及内、外部过电压情况下能够安全可靠运行。本文介绍了传统高压绝缘子的检测方法以及提出了高压输电线路绝缘子在线监测系统的基本组成,阐述了高压输电线路泄漏电流的基本特点以及泄漏电流的提取、采集和处理方法,给出了对电流传感器频带拓宽的具体方法,提出了在某特定时间内对高压输电网绝缘子泄漏电流脉冲个数和平均电流峰值进行测量的方法。试验结果表明:文章提出的方法可以满足电力工业现场对高压输电线路绝缘子泄漏电流的实时监测。     

论剩余电流和泄漏电流

本文较为详细地分析与讨论了剩余电流和泄漏电流这两个不同的概念,并提出了一种检测这两种电流的原理性线路。     

直流控制系统对直流近区交流线路短路电流幅值的影响

在故障期间良好的直流控制系统可以减少故障对电网的伤害。介绍了目前主流的直流控制系统逆变侧的结构及其主要参数,分析了控制系统的低压限流、最大触发角控制、电流放大器和换相失败预测等环节的基本结构,通过PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,在故障期间分别限制不同控制环节的信号输出,研究其对短路电流幅值的影响,指出换相失败预测环节是影响直流近区交流线路短路电流幅值的直接因素,最大触发角控制和电流放大器环节间接影响短路电流幅值。     

分析零序电流与电容电流

流过故障点的总短路电流原则上都存在两个电流分量:即通过中性点接地回路形成的包含零序电流分量在内的短路电流Ik和由线路上相对地以及相间等效电容引起的电容电流。     

用击穿电流和电晕电流表示雷电回击标准电流

为准确计算雷电回击的电磁场 ,用击穿电流和电晕电流来拆分 IC标准雷电回击电流。前者用一种新型脉冲函数表示 ,后者用双指数函数表示。分别拆分拟合了标准中雷电首次回击和后续回击通道基电流。所得结果误差 <3%。     

基于电流型PWM整流的恒流调光器研究

为了实现恒流调光器输出高品质的电能质量,文章分析了一种基于电流型PWM整流的助航灯光恒流调光器。首先分析了该恒流调光器工作原理和数学模型,其后通过大信号模型求解其电路方程的稳态解,设计了调光器的一种基于顺馈控制的解耦控制方法,可以有效的减少控制环路的稳态误差,实现恒流输出,并有效地降低网侧电流和输出电流的谐波含量,通过MATLAB/Simulink对系统进行了仿真验证,与传统的调光器相比其直流部分输出纹波小,网侧电流THD从2.71%降至1.88%,负载端输出电流的谐波含量从1.24%降至0.15%。结果表明,基于电流型PWM整流调光器的性能比传统调光器更优越。     

电流补偿型超导限流器的研究

电流补偿型超导限流器是一种新型的限流器拓扑,它由等效电流源、限流电阻并联后通过连接变压器串联人电力系统.正常运行时,等效交流电流源值与系统电流值保持一致,限流器对系统运行无影响;故障后,系统电流值远大于等效交流电流源值,限流电阻立刻自动投入限流.给出了实际应用电路及其控制系统,理论分析和仿真结果论证了该种超导限流器具有良好的限流特性.     

大电流螺旋式绕组轴向分量电流作用下的扭矩及铁心结构中的电流

探讨了螺旋式绕组在其轴向分量电流作用下产生的扭矩和扭转变形,以及在铁心结构中产生的感应电流。     

保偏光纤电流传感器远程电流检测系统

针对传统电流传感器不能进行远程检测的缺点,采用了一种保偏光纤的电流传感器远程检测系统,分析了保偏光纤的传输原理,并设计了系统的硬件和软件。实验表明,系统能有效地进行高强电流的远程实时检测,延长了信号测量的传输距离,从根本上抑制了测量干扰,具有重要的实际工程价值。     

故障电流限制器现状及应用前景

目前我国某些地区短路电流过高制约着电网发展, 故障电流限制器可以快速限制短路电流,保证系统安全稳定运行, 是具有发展潜力的限制短路电流技术。故障电流限制器包括超导和和固态故障电流限制器2 种, 每种故障限流器具有各自的特性、工作原理、优缺点, 某些故障电流限制器已在国外投入使用。通过分析我国短路电流的特点及国外故障电流限制器的使用情况可知, 故障电流限制器是目前解决我国短路电流过大的措施之一。     

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器(LPCT)实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器.LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号.试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0.2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求.通过对装置的温度试验得出:在-30℃～70℃温度范围内,系统的比差变化小于±0.1%,角差变化小于±2',验证了装置的实用性.