电压互感器宽频特性的建模

在变电站内，开关的操作将产生瞬态过电压。为了预测这种瞬态过电压在变电站内二次回路中产生的干扰电压，应该建立变电站内的电压互感器(PT)传输函数的宽频模型。该文介绍了一种改进的传输函数综合方法。当PT的传输特性被测量后，就可以利用该综合方法建立该PT的宽频传输模型。该方法简单有效，同时，它还可以用来建立电容式电压互感器(CCVT)的宽频传输模型。     

变电站互感器宽频传输特性试验研究

电磁干扰威胁变电站的安全运行,由变电站一次系统通过互感器耦合进入二次系统是变电站电磁干扰的重要途径。为此,主要通过对实际互感器进行测量来建立不同电压等级互感器的宽频传输特性模型。首先介绍了采用网络分析仪测量互感器的散射特性参数的方法及其与传输特性的换算关系,测量得到了110、220、500kV电压等级变电站使用的CVT、TA的传输特性,然后通过理论分析得到了不同电压等级和类型互感器的散射特性及其差异,最后基于实测结果确定了4种互感器的宽频传输特性,讨论了互感器对电磁噪声传播过程的影响。研究结果表明,不同互感器的传输特性差异明显,但都会在数百kHz到数MHz频率范围内出现高幅值谐振点,会造成特定频率范围的过量骚扰能量从一次侧传导到二次侧。该研究工作为变电站电磁干扰传播分析和预测打下了坚实的基础。     

一种基于散射参数的电压互感器二端口高频电路模型

为了计算气体绝缘变电站(GIS)内由特快速暂态过电压(VFTO)对二次设备产生的传导干扰,必须建立电压互感器和电流互感器(PT/CT)的高频模型。为此,该文提出了基于散射参数的互感器二端口高频电路模型建立的新方法。该方法首先将测量得到的互感器的散射参数转化为导纳参数并构建互感器的p形等值电路;然后,应用矢量匹配法对p形等值电路的导纳参数进行有理函数逼近获得它们部分分式和形式的频域表达式;最后采用电路综合方法构建出导纳元件的等值电路。时域仿真和实测结果的比较验证了该方法的可行性和有效性。该方法具有简单、有效和通用的特点,克服了以前建模方法的不足,所建立的模型可以使GIS内的传导干扰计算更为准确。     

互感器宽频传递特性的散射参数测量法

为了建立互感器的宽频电路模型,准确预测变电站内由开关操作对二次设备形成的传导干扰,需要先知互感器的宽频传递特性。本文提出测量电压互感器宽频传递特性的散射参数方法,并对测量结果进行级联分析,消除引线误差,最终得到该互感器的散射参数。测量结果表明,该方法与脉冲法的测量结果一致,且测量结果信噪比高、范围宽,方法简单快捷。     

计及TA传变特性的输电线路行波故障定位研究

研究了电流互感器非理想传变特性引起的行波信号畸变和对行波故障定位的影响。建立了电流互感器的高频电路模型，并由实验确定了电路模型参数，然后根据该模型对二次侧的畸变电流进行校正以逼近一次侧电流，从而减小由电流互感器非理想传变特性引入的误差。数字仿真和实验结果表明，该方法可有效地校正电流互感器引起的行波信号畸变和误差，提高行波故障定位的精度。     

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.     

基于内桥接线方式的变电站电流二次回路现场调试问题分析

近年来,110 kV城区变电站建设为了节省占地面积,GIS设备数量越来越多,其110kV部分主接线以内桥接线方式居多,而且某些变电站的进线在特殊情况下还兼做出线使用,这就需要正确使用电流互感器的二次绕组。针对内桥接线方式的变电站在调试过程中遇到的主变压器保护、线路保护、桥断路器保护电流的选择,保护、测量、计量用电流互感器二次绕组准确度等级的选择方法,进线及内桥电流互感器各二次绕组的极性选择等问题进行了分析,并举例说明了内桥接线变电站的主变压器保护、线路保护带负荷试验的方法。     

电流互感器二次绕组匝间短路对测量值的影响

本文通过对电流互感器等值电路的分析,表明了电流互感器二次绕组匝间短路导致测量值变小,提出了运行中电流互感器测量值异常时应进行励磁特性测试。     

气体绝缘变电站内电压互感器高频传输函数模型的建立

为了计算气体绝缘变电站 (GIS)内由开关操作等对二次设备产生的传导干扰 ,必须建立电压互感器、电流互感器的高频模型 (f≥ 10MHz) ,提出了通过拟和TV/TA传输函数的幅度平方函数得到该传输函数的新方法 ,并建立了某GIS电站内 170kV感应式TV从 1MHz到 6 0MHz高频传输函数模型。拟和方法采用了运算速度快、拟和结果准确、稳定的矢量匹配法     

基于光强调制原理的电流互感器设计方法

针对数字传输方式的电子式电流互感器存在的不足,提出了一种光强调制式电流互感器的设计方法。分析了光强调制法应用于一次转换器的关键技术,介绍了系统的设计原理及主要电路的设计方法;通过对光信号传输过程中电—光转换、光纤传输及光—电转换过程进行分析,提出了一种计算一次侧交流信号的新方法,并对系统的传输特性进行了详细分析;通过分析LED在温度变化时的发光特性,提出了应对温度变化的电流补偿方法。实验结果表明,文中方法可使电流互感器中的信号传输部分满足0.2级互感器的比差要求,可以用于电子式电流互感器的设计。     

数字差动保护抗电流互感器饱和的线性区方案

主设备保护通常采用差动原理作为主保护原理,随着数字保护在电力系统的广泛应用,存在电流互感器（TA）暂态饱和易引起差动保护误动的问题。数字差动保护抗TA饱和的线性区方案是建立在TA暂态饱和时一次电流每个周期过零时始终存在一定的线性传变区域的理论基础上,对TA传变的数据取最小的线性区选择方法,动作电流采用半波傅里叶滤波算法计算,制动电流采用全波傅里叶滤波算法计算,构成比率制动差动保护。该方案原理简单、实现方便,动模录波数据说明该方案能够基本消除区外故障TA暂态饱和引起差动保护误动的情况,可直接应用于变压器差动保护、发变组差动保护和母线差动保护,应用前景良好。     

电流互感器的饱和对其暂态影响的仿真研究

在分析电流互感器原理基础上,利用MATLAB仿真软件中的PSB模块库建立了系统仿真模型并进行仿真.从仿真结果中,分析了电流互感器饱和机理以及对电流互感器暂态特性的影响.     

工频试验变压器高压绕组高电位电流测量系统研制与应用

目前对工频试验变压器的常规测量均为稳态工频参数,未涉及试验变压器高压绕组高电位电流的暂态状况。研制了一套基于Rogowski电流传感器和光电传输技术的高电位电流测量系统,可测量最大冲击电流峰值1 000 A,最大工频电流有效值6 A、频率范围50 Hz~20 MHz;进行了频率响应试验、工频小电流和冲击大电流的性能试验,实测了绝缘子工频闪络时和GIS隔离开关开合感性小电流试验时流经试验变压器高压绕组的电流波形。通过试验数据分析了高陡度暂态电流对变压器的绝缘损伤和测量的意义,探讨了通过比较测得的暂态电流最大陡度以衡量试验变压器保护措施有效性的方法。该系统可为衡量试验变压器保护措施的有效性、改进试验回路以及试验变压器损伤、故障等相关的研究提供参考数据,避免盲目使用造成试验变压器绝缘损伤,对保障其安全运行和科研研究具有重要意义。     

集成模块用有源电磁干扰滤波器的设计

通过比较电力有源滤波器与电磁干扰有源滤波器的异同，分析了在电力电子集成模块的输入EMI滤波器设计中采用有源滤波技术的可行性，设计出用于集成模块的有源EMI滤波器，包括宽带电流互感器、线性放大电路及高频电流回馈环节。基于滤波器的T型二端口网络模型，研究了其放大倍数与补偿性能的关系，获得了稳态工作特性曲线：考虑到EMI信号的宽频谱特性，建立了电流互感器的高频简化物理模型，探讨了拓展其传输频带的有效方法。所设计的滤波器工作稳定，外形结构紧凑，仿真和实验结果表明其在较宽的频段内具有良好的滤波效果。     

基于空充暂态电流的线路保护CT极性校验方法

线路保护电流互感器(current transformer, CT)二次采样回路接线正确是保护正确动作的前提。针对线路投运启动过程中保护CT极性校验困难的问题,首先分析了在有限负荷和无负荷下利用线路稳态电流进行极性校验的边界限制条件。进而针对不满足限制条件下无负荷极性校验困难的问题,提出了一种基于空充暂态电流的线路保护CT极性校验方法。该方法先利用幅值较大的本端暂态电流对三相CT相对极性进行初判,再通过线路本端暂态电流和测量电压基于线路结构计算对端暂态电流来实现本端保护CT极性错误相识别,CT极性正确时对端计算电流理论上为零,CT极性错误时会呈现较大的幅值。该方法有效解决了传统极性校验方法在负荷不足时无法校验的问题。仿真和录波验证了该方法的有效性,并已纳入工程应用方案。     

谐振法消除高频变压器分布电容影响的研究

在串联谐振恒流充电电源(Constant Current Power Supply,简称CCPS)中,高频变压器的分布电容会对充电电源的恒流特性产生影响。通过理论分析验证实施了一种仅加入谐振电感即可消除高频变压器分布电容对充电电源恒流特性的影响且又简单易行的方法。给出了谐振法消除高频变压器分布电容影响的理论模型,在此基础上进行了理论分析和仿真研究。实验结果表明,谐振法可以消除高频变压器分布电容对充电电源恒流特性的影响,改善充电波形,方法简单易行。     

特高压套管式电流互感器励磁特性测试

为了判断电流互感器的质量以及是否能为保护装置提供正确的信号,笔者对电流互感器进行了励磁特性测试。介绍了在1 000 kV南阳开关站对特高压套管式电流互感器进行励磁特性测试的情况,并对测试结果进行了分析,得出,对于普通的特高压套管式电流互感器,采用传统交流仪表法与采用各种测试仪得到结果一致性较好;对于带暂态保护的TPY套管式电流互感器,在现场可以采用降低电源频率的方法实现测试。     

一种电流互感器仿真分析平台构建方法

电流互感器暂态饱和特性及其对差动保护的影响研究是工程现场亟待解决的难题。介绍了一种电流互感器暂态饱和特性仿真分析平台。该平台可根据实际分析需要,灵活组态构建一次系统运行场景,模拟不同形式的电力系统复杂暂态过程。通过选配所开发的不同类型电流互感器(P级、PR级和TPY)的数字仿真模型,能够准确地模拟电流互感器的暂态饱和过程,实现电流互感器暂态特性及差动保护动作性能的分析评估。动模试验与现场应用实例验证了该平台的有效性与准确性。     

Improved calculations for no-load transformer switching surges

This paper deals with a modeling of components and calculation of transient overvoltages that build up on the transformer primary terminals after the transformer has been switched off by a vacuum circuit breaker (VCB). The transformer is connected to the circuit breaker by a cable. The transient overvoltages are calculated for different cable lengths, and the cumulative probability of different arc angles is investigated. In this study two cases are considered: transient overvoltages due to steady-state magnetizing current switching, and transient overvoltages due to inrush current switching. It is shown that the case of inrush current switching is worse, as virtual current chopping is possible. The cable is modeled by pi sections, whereas the transformer model is based on a terminal impedance. The VCB re-ignitions are modeled by means of withstand voltage characteristics and high-frequency quenching capability. Due to shortage of field tests, this work uses only literature references to compare the results with actual measurements