直流互感器建模方法与运行特性研究

随着直流输电的发展直流电流的测量问题越来越受到关注,但直流互感器的建模方法和模型参数研究相对滞后。本文通过对直流互感器的传感机理进行分析,对磁化曲线建立数学模型,依据磁调制原理建立直流互感器的Matlab模型。通过仿真模型反应直流互感器的物理机制,改变模型重要参数验证其对直流电流互感器的影响,探究直流互感器的传输特性。仿真验证了直流互感器在低负载工况下的运行特性,仿真结果对直流互感器的产品设计和直流互感器的更深入研究具有参考意义。     

低压抗直流电流互感器及检测装置研究

针对传统低压电流互感器在直流分量负荷下存在传变误差大的技术缺陷,分析了直流分量导致传统电流互感器失准的机理,研发了低压抗直流分量电流互感器,并提出了电流互感器抗直流性能检测方法,在此基础上研制出电流互感器抗直流性能检定装置。实验证明该抗直流分量电流互感器具有较好的抗直流性能,能满足现场运行要求。     

开口式电流互感器耐直流性能研究

传统闭合磁路电流互感器易受直流分量影响引起磁饱和,导致测量误差非常大。定义了电流互感器耐直流性能的含义,从开口式电流互感器在考虑二次侧负载条件下的等效模型出发,分析了气隙长度对电流互感器有效磁导率和误差的影响,通过基于J-A模型从B-H磁滞回线分析了开口式电流互感器具有良好的耐直流性能。提出了基于比例直流叠加法的电流互感器耐直流性能检测方法,实验了气隙长度和直流分量对开口式电流互感器性能的影响。文中通过误差补偿使得开口式电流互感器兼顾耐直流性能和计量特性,为电流互感器在含直流分量负荷下准确计量提供理论基础。     

高压直流光电电流互感器的运行原理及现场检验方法

南桥变电站直流改造工程项目采用了一种高压直流光电电流互感器替代了传统的电流互感器,这种高压直流光电电流互感器配以数字化处理电路,同时采用光纤通道传输数据,给出数字量输出。采用高压直流光电电流互感器后,传统互感器的现场检验方法无法适用,为此根据高压直流光电电流互感器的特性,改进了现场检验方法,并且对检验技术及结果进行分析,提出了可靠、全面的现场检验方法和检验流程,提高了高压直流光电电流互感器投入运行后的稳定性。     

±1000kV特高压直流互感器的选型与研制

直流输电作为一项成熟、可靠的大容量、远距离输电技术,在我国跨省、区联网工程中发挥了重要作用。随着±800kV特高压直流输电工程的顺利开展和实施,更高电压等级±1000kV特高压直流输电技术的发展成为可能。直流互感器是供直流输电系统用电能计量、电量监测、电力系统控制与保护的重要装置,由于直流互感器的技术比交流互感器复杂,制造难度大,国内用量少,且事故率很高,所以一直没有得到推广,云南-广东和向家坝-上海±800kV特高压直流工程中直流互感器均依赖于进口,我国未掌握核心技术。为推进特高压直流设备国产化进程,±1000kV直流电压等级的直流互感器研究成为必然。在对比分析目前直流互感器的类型,同时又参照±800kV直流工程中直流互感器运行情况的基础上,对于±1000kV直流互感器进行了选型、结构、性能及关键技术等方面的研究。分析结果对研制±1000kV特高压直流互感器具有指导作用。     

一种直流电流互感器阶跃响应校验系统

为了实现直流电流互感器阶跃响应延迟时间和上升/下降时间等暂态性能参数的校验,提高直流互感器的暂态特性试验能力,在分析直流互感器稳态校验技术和暂态阶跃响应校验特性的基础上,研制了一种基于重采样技术和LabVIEW测量技术的直流电流互感器的阶跃响应校验系统。在实验室对全光纤电子式直流电流互感器阶跃响应特性进行试验,试验结果表明该校验装置能够准确测量直流电流互感器阶跃响应延迟时间和上升/下降时间等暂态性能参数,有效提高对直流互感器性能的甄别能力。     

高压直流电流互感器稳态误差校验技术研究

精确测量直流电流是高压直流输电工程安全稳定运行的重要前提。高压直流电流互感器稳态误差校验技术是确保高压直流电流互感器测量精度的重要保证。针对目前主流运行的高压直流电流互感器并依据国家标准,文中提出了一种直流电流互感器稳态误差校验系统的设计方案,并采用相关设备搭建了误差校验系统。通过试验分析和对比,证明了该直流电流互感器误差校验系统的有效性,达到了实用化要求。     

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.     

直流输电工程直流电流互感器现场暂态校验技术

随着直流输电工程建设的不断推进,直流电流互感器的现场校验技术逐渐成为直流输电领域的一大研究热点。针对目前直流电流互感器现场暂态性能校验技术的研究空白,分析了现有直流电流互感器的工作原理及其现场校验方法,研制了一套基于信号回采和预畸调节的便携式直流电流互感器现场暂态校验系统。该系统通过修正产生接近于仿真信号的阶跃大电流,其500 kHz的高速发送和采集模块保障了暂态过程采样与波形还原的准确性。利用该测试系统,在苏南UPFC工程实现了国内首次直流电流互感器的现场暂态性能试验。对极线和阀出口侧互感器的上升时间、最大过冲和暂态延时进行了测试,试验结果为直流电流互感器的暂态性能评估提供了依据。该技术在直流电流互感器现场校验中具有重要的推广意义。     

直流电流互感器应用分析及测试方法研究

国内直流输电用直流电流互感器投运后,由于缺乏相应试验设备及检测规程,一般都不进行现场的全电流准确度试验。文章详细阐述了直流电流互感器的工作原理,分析了直流换流站电流测量装置的应用技术。在此基础上,本文提出一种直流电流互感器同步测试方法及系统,该测试系统能够完成直流电子式电流互感器全电流下的比差测试和复合误差测试,并在实验室完成了直流互感器的测试验证,依据试验结果对直流电流互感器的性能进行了评估,为后续现场测试提供技术支撑。     

高压直流电流测量装置的应用现状与研究进展

高压直流电流测量装置为高压直流输电系统的线路控制和保护提供输入信号。随着我国直流输电系统电压等级的不断升高,系统中的直流电流的测量已成为一个新课题。文章首先综述了已在国内外直流输电工程中运行的高压直流电流测量装置的结构和工作原理,指出各自存在的问题。然后介绍了我国在高压直流电流测量技术领域的研究进展,主要涵盖零磁通直流电流互感器、有源式直流电流互感器、全光纤式直流电流互感器、基于巨磁电阻效应的直流电流互感器和基于光纤光栅器件的直流电流互感器,希望能为未来高压直流电流测量装置的设计、实施与运行维护提供有益的参考。     

直流输电系统接地极电流对交流系统变压器的影响及抑制措施

广东电网是交直流混合运行电网．当直流输电系统双极电流不对称运行或单极大地回线运行时．巨大的直流电流通过接地板注入大地,交流系统的变压器在一定程度上受到直流输电系统接地板电流的影响。直流偏磁使得变压器噪声、振动加大,电压波性变坏,铁耗增加。为此,介绍了抑制变压器中性点直流电流的几种措施,并对各种抑制措施的优缺点进行了分析。     

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.     

采用波形识别的直流50Hz保护优化改进策略

结合近几年来南方电网多次出现的变压器空投涌流引起直流50 Hz保护动作事件,仿真研究了励磁涌流、和应涌流及故障电流波形特征差异性,在不降低保护灵敏度的原则下,提出了一种基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略,并在高压直流PSCAD/EMTDC控制保护仿真模型的基础上结合优化改进策略自定义创建直流50Hz保护闭锁模型,从交流系统强度变化、换流变压器空载合闸角变化、换流变压器铁芯剩磁变化三个角度对所提出的优化策略进行仿真验证。结果表明,所提出的基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略能正确地实现直流50 Hz保护的闭锁和解锁,在不影响直流系统安全稳定运行的情况下很好地解决了变压器空投涌流引起直流50Hz保护误动的问题。     

单相变压器直流偏磁试验与仿真

6台单相变压器组成三相组式变压器，分别对变压器开路、低功率三相四线制对称负载、低功率三相四线制不对称负载、低功率三相三线制不对称负载和额定功率下三相四线制对称负载5种情况下的变压器一次绕组电流、一次和二次绕组电压就不同直流入侵情况下进行了测量。研究变压器以上5种工作状态下，直流入侵导致的励磁电流和一次绕组电流畸变和谐波分布、一次绕组电流峰值和各次谐波与直流电流的关系曲线、不同运行方式对直流偏磁的影响。试验发现，变压器直流偏磁将导致空载电流畸变，空载电流峰值及各次谐波随直流电流的增加直线上升。谐波阶次越低，增加速度越快。变压器负载情况下，功率越大，奇次谐波随直流的变化增加速度越慢，偶次谐波增长速度基本不受负载的影响。利用非线性磁滞回线与励磁电流波形的关系，对试验模型进行了仿真计算，同时得到了变压器铁心无直流偏磁和有直流偏磁下的磁滞回线。计算模型建立在Jiles-Atherton理论基础上，计算与试验吻合较好，验证了变压器非线性模型的有效性和正确性。     

变压器直流偏磁产生机理及偏磁电流实测研究

阐述了变压器直流偏磁产生的原因,介绍了由地磁扰动引起的地磁感应电流和直流输电产生的地中直流,研究了直流偏磁对变压器的影响,并通过对酒泉地区变压器偏磁电流、振动以及噪声进行测试和分析,证实了变压器直流偏磁的严重程度受偏磁电流大小的影响。依据实测结果,比较了两种中性点直流电流测量方法,认为电阻法适合测量中性点单点接地的变压器,而传感器法适合测量中性点有多个接地点的变压器。     

换流变压器中直流偏磁电流的计算

根据背靠背直流系统的技术特点 ,详细计算了由于触发不平衡和交流系统正序二次谐波在换流变压器中产生的直流偏磁电流。计算结果表明 ,2 2 0kV和 330kV侧每台换流变压器网侧绕组中最大等效直流电流的计算值分别为 5 .2和 3.5A ,符合设计要求。     

自平衡式直流大电流互感器自校准方法误差分析

直流大电流精确测量在多个领域有着广泛应用需求,磁场干扰和校准技术等因素一直以来制约着直流大电流互感器校准精度的提高。文中对现有的自平衡式直流大电流互感器自校准方法存在的问题进行分析,提出一种直流大电流互感器等磁通自校准方法,分析了自平衡式直流大电流互感器等磁通自校准方法的原理和误差,推导了误差传递公式,评定了标准不确定度,该方法具有初级绕组漏磁影响固定,校准误差不确定度小,扩展量程快等优点,优化后算法在综合性能上有大幅提高,同时具有了非常强的抗干扰能力,克服了等安匝法、参考绕组法、加法和乘法自校准的校准状态和使用状态不一致的缺陷,能够在实际工作状态下实现电流比例标准的高准确度、高效率扩展,更能够满足现阶段对直流电流互感器的校准需求。