电流互感器暂态仿真研究

在分析继电保护和综合自动化系统用的电流互感器铁心电磁特性的基础上，利用一个微小时间段上电流互感器励磁电流的变化量，建立了计及铁心非线性、局部磁滞及原始利用影响的电流互感器暂态仿真模型。开发了仿真计算程序，并利用该程序计算了电流互感器在电力系统三相短路故障时某相短路电流包含最大非周期分量情况下的暂态响应过程。仿真结果说明所作的电流互感器的暂态仿真能够准确地模拟电流互感器在暂态过程中的真实状况。     

电能表中互感器角差的纠错算法

提出了一种电流互感器和电压互感器角差补偿的新算法。深入研究和分析了具有电感和电阻的电流互感器和电压互感器的等值电路,在实际测量应用中人为地造成一个RL电路的暂态过程,采用数字微分算法能够快速准确地算出RL电路的频率和时间常数,进而计算出电流互感器和电压互感器的角差。提出了电能表中补偿电流互感器和电压互感器角差的有功功率和无功功率计算方法。仿真结果表明,该算法能大大地提高电能表的计量精度。     

电流互感器暂态时域仿真

在分析电流互感器暂态特性及其动态磁化过程的基础上，利用不同函数分 段拟合磁化曲线和曲线压缩的方法，建立了计及铁心饱和、磁滞、局部磁滞及 原始剩磁影响的电流互感器暂态时域仿真模型，并开发了仿真计算程序。利用 该程序计算了电流互感器在电力系统故障暂态电流作用下的暂态过程。计算和 实验所得波形相一致。仿真结果说明，该模型方便地克服了铁心饱和后的磁化 曲线易于拟合成负斜率的问题，能够全面准确地描述、模拟电流互感器暂态过 程中的真实状况。     

适用于低压断路器的带分支磁路的供能电流互感器

介绍了一种新颖的带分支磁路的供能电流互感器,并对其进行磁路计算。通过仿真得出,第二磁路和气隙的合理运用可以提高供能电流互感器的供能性能。     

一种新型宽量程电流互感器的设计与性能分析

针对传统电磁式电流互感器中铁心饱和对大电流测量的限制问题,提出一种新型的宽量程电流互感器结构,该结构通过在铁心中设置一定长度的气隙,减小大电流时铁心中的磁通密度,使电流互感器在较大电流测量范围内均能保持较好线性特性。基于对该结构的电磁特性分析,进一步提出了气隙长度和测量误差的计算方法,并利用有限元方法对不同气隙长度电流互感器的测量性能进行仿真对比,计算结果显示新互感器结构可以有效拓宽电流互感器的测量范围。     

110kV电流互感器电场分析与绝缘结构改进

根据110 kV电流互感器一次绕组为发卡形的设计结构,建立了基于Infolytica的三维电场仿真模型,对110 kV发卡形电流互感器的电位分布、电场强度以及绝缘结构进行了仿真计算、分析和研究,并根据研究结果改进了发卡形电流互感器的绝缘结构。     

基于场路耦合法的大电流互感器屏蔽绕组分析

大电流互感器通常工作于强杂散磁场环境,必须采取有效措施来保护其不受外界电磁干扰。屏蔽绕组作为一种新颖的屏蔽方式,在大电流互感器中得到了广泛的应用。该文以25000/5A电流互感器为研究对象,利用基于场路耦合的方法来建立大型发电机组用电流互感器的三维有限元仿真模型和统一的场路耦合数学模型,在此基础上计算其屏蔽绕组中的电流；通过比较等效磁势法和降流回路法仿真计算结果与试验测量数据,证明了3D有限元仿真模型的正确性；最后,依据上述模型分析屏蔽绕组抗具有电磁干扰的良好效果。     

用保凸的三次样条函数拟合电流互感器主磁滞回环

电流互感器的主磁滞回环的拟合在电流互感器的仿真计算中意义很大，围绕拟合的精度与光滑性的矛盾，已提出不少的方法。提出的一种运用保凸三次样条函数进行主磁滞回环的拟合方法，曲线光滑、精度高，而且还克服了一般三次样条函数拟合出现端点的不合理波动现象。     

非周期分量对电流互感器暂态饱和的影响

电流互感器一次侧电流中含有非周期直流分量时,会发生暂态饱和,致使二次侧电流波形失真,从而引起继电保护装置的误动或拒动。通过对非周期直流分量电流引起的电流互感器暂态饱和励磁电流进行计算,对电流互感器的暂态饱和特性进行了分析。利用Matlab仿真软件搭建了仿真实验模型,通过改变一次侧电流中非周期直流分量的方向,研究了非周期直流分量对电流互感器的饱和方向、入饱和时间的影响。最后,通过仿真比较说明了在含有不同方向非周期分量时电流互感器的暂态饱和特性。     

基于瞬时漏感参数特性识别电流互感器匝间短路故障

提出一种快捷的电流互感器匝间短路等效瞬时漏感的计算方法,通过二次侧绕组直流电阻、漏感、二次侧负载等相关试验参数和二次电流采样值便可计算出电流互感器匝间短路等效瞬时漏感.对计算结果的分析可知,电流互感器发生匝间短路故障时,其故障相与非故障相的等效瞬时漏感相位相反,且非故障相的等效瞬时漏感为无穷大.仿真实验结果验证了上述特性,其可以作为电流互感器匝间短路故障的判据.另外,仿真实验结果显示,正常运行时,各相等效瞬时漏感的计算值呈现正负交替的特征,可作为电流互感器匝间短路故障的判据.电流互感器正常运行时,根据二次不平衡电流计算出的等效瞬时漏感幅值随不平衡电流变化,利用该特性可防止保护在流过不平衡电流时误动.     

基于混合铁心的新型电流互感器研究

传统电流互感器铁心饱和会导致其二次电流波形发生畸变,进而可能影响电能计量的精度或引起继电保护设备错误动作,威胁电网的安全稳定运行。针对此类问题,提出了基于混合铁心的新型电流互感器(CCCT)。CCCT主要由混合铁心、二次绕组、二次电阻、磁场传感器与信号处理电路组成,其中混合铁心包含完整的内铁心与带气隙的外铁心,磁场传感器放置在外铁心的气隙中,其输出信号用于补偿发生畸变的二次电流。为验证该结构的有效性,进行了有限元仿真,制作了CCCT样机并进行了正弦交流电流、正弦半波电流、短路电流和直流电流的测量实验。有限元仿真与实验结果表明,CCCT在额定电流下的复合误差小于0.2%,稳态对称短路电流下的复合误差为2.04%,暂态短路电流下的峰值瞬时误差为4.25%,直流条件下输出与输入的拟合优度为0.999 9,既基本保留了传统电流互感器的测量精度,也具有良好的暂态响应特性与抗直流特性,可同时满足相关标准对测量、保护用电流互感器的精度要求,具备在实际工程中应用的潜力。     

阻抗匹配平衡变压器的暂态仿真研究

建立了阻抗匹配平衡变压器的暂态仿真模型,比较了暂态模型和等值电路在计算稳态短路电流中的效果.     

基于简易模型的配电变压器截波过电压仿真分析

雷电冲击电压是变压器经常遇到的幅值较高、陡度较大的暂态过电压。很多配电变压器在现有防雷保护措施下仍被雷击损坏,配电变压器在运行中除了长期经受工作电压的作用外,还会遭受暂态过电压的作用。暂态过电压作用时间虽然较短,但其幅值很高,而且在变压器绕组上分布不均匀,因而对变压器的主绝缘和纵绝缘都有严重威胁。针对配电变压器截波过电压进行了基于简易模型的仿真分析。     

A new approach to identifying faulty lines in distribution systems based on traveling wave refraction and coupling

A new method is presented to identify faulty lines in distribution systems equipped with current transformers only in two phases. The transmission characteristics of transient current traveling wave and the electromagnetic coupling relationships among phase wires are analyzed. The wavelet decomposition technique is used to retrieve the transient fault current information. The proposed method is verified by simulation results in which single phase-to-ground faults (SGF) in any phase can be identified in a fast, accurate and reliable way.     

Improved simulation models for current and voltage transformers inrelay studies

Improved models for current transformers (CT), potential transformers, and capacitive voltage transformers (CVT) for a relay software library are presented. The magnetizing characteristic in each of these transformers is based on the nonlinear power curve formulation of J.R. Lucas (1988). The flux-current loops of the transformer core are self-generated rather than predetermined or based on look-up tables. The results presented show that the models developed for the transformers behave as expected, and agree with reported field investigations. Models for the CT and CVT give acceptable results, including those under remanent conditions and ferroresonant conditions. These models are thus necessary components for relay studies carried out with electromagnetic transient programs whether offline or in real time     

电流互感器剩磁影响因素和发生规律的仿真分析

采用计算机仿真模拟方法对电力系统中影响电流互感器剩磁的因素及其发生规律进行了系统的研究.应用电磁暂态仿真程序ATP建立电流互感器模型,对短路电流开断时间、一次短路电流及其非周期分量、一次回路时间常数以及二次负载的功率因数及阻抗值等不同影响因素作用下剩磁的变化进行了系统的计算分析,获得了剩磁的发生规律,为抑制剩磁的产生提供了基础理论依据.     

Development and hardware implementation of a reliable protective relay data acquisition system

This paper proposes an intelligence based protective relay data acquisition system to correct current transformers and capacitive voltage transformers secondary waveform distortions. The protective relay data acquisition system receives voltage and current signals from current transformers and capacitive voltage transformers and prepares the inputs to the main board after some pre-processing. Current transformers and capacitive voltage transformers provide instrument level current and voltage signals to meters and protective relays in high voltage and extra high voltage systems. The accuracy and performance of protective relays in high voltage and extra high voltage systems are directly related to steady state and transient performance of current transformers and capacitive voltage transformers. Current transformers saturation and capacitive voltage transformers transient could lead to protective relay mal-operation or even prevent tripping. The key of the proposed scheme is to use artificial neural network to achieve the inverse transfer functions of current transformers and capacitive voltage transformers. Simulation studies are preformed and the impacts of changing different parameters are studied. Performance study results show that the proposed scheme is accurate and reliable. The proposed algorithm has also been implemented and tested on a digital signal processor board. Details of the implementation and experimental studies are provided in the paper.     

±800kV天—中直流对哈密电网变压器直流偏磁的影响

±800 kV天—中特高压直流工程在调试期间,为研究天中直流在单极大地方式运行时对新疆电网变压器直流偏磁的影响,新疆电网进行了变压器直流偏磁带电测量工作,尤其是对天山换流站所在的哈密地区电网直流偏磁进行了多点测量,并通过交流电网直流电流分布计算软件仿真计算分析新疆哈密电网变压器直流分布的情况。仿真表明,在天中直流大功率单极大地运行时,天山换流站周边近区的变电站中性点接地的变压器直流电流较大,实测发现某些天山换流站接地极周边近区变压器中性点的偏磁电流较大,与仿真结果基本相符合,严重威胁主变压器偏磁运行,后期通过在直流电流过大的主要变压器加装了直流偏磁抑制装置,大大降低了变压器中性点的偏磁电流,提高了哈密地区电网的安全性和可靠性。     

电网换相换流器整体化电磁暂态仿真模型及算法

现有的电磁暂态仿真算法能够准确刻画基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统的运行特性,但计算量较大。为了提高LCC-HVDC输电系统的仿真效率,对现有常用的电网换相换流器电磁暂态仿真模型进行了简化,提出电网换相换流器整体化电磁暂态仿真模型与求解算法。整体化模型包含换流变压器与换流阀,换流变压器采用简化模型,换流阀采用理想开关模型,能够对换流器的电气网络结构进行简化。该算法将换流器电气网络拓扑结构分割为主网络与副网络,首先对主网络求解,然后根据得到的结果对副网络求解,最后更新当前仿真步长各换流阀的电流和电压。在PSModel仿真软件中对整体化电磁暂态仿真模型及算法进行了编程实现,并与PSCAD/EMTDC仿真结果进行对比,验证了其高效性与准确性。     

内桥接线主变压器差动保护误动原因分析

内桥接线变电站的主变压器并列运行时,其中一台变压器支路空载合闸或故障时,内桥开关将通过很大的励磁涌流或短路电流。在此情况下,正常运行的变压器差动保护可能发生由于电流互感器暂态传变特性差异以及产生和应涌流现象而导致保护误动。文中结合一起变压器差动保护连续误动的事故,对内桥接线方式下,电流互感器传变特性差异、和应涌流的产生进行了理论分析和仿真验证,并对励磁涌流的二次谐波闭锁能力进行了分析计算。最后提出了内桥接线方式下改进的变压器差动保护接线方式等解决措施,以防止差动保护误动。