一次消谐工频电压及电流参数测试装置的研制

近年来,变电站10kV系统经常出现三相电压不平衡、10kV电磁式电压互感器熔断丝烧断等现象。变电站10kV系统为中性点非有效接地系统,大多数10kV母线电磁式电压互感器中性点串接一次消谐器接地,以抑制铁磁谐振过电压。一次消谐器的损坏,会引起以上故障。日常运维或故障检查时,开展工频电压及电流参数测试工作,能有效地检测出消谐器的好坏。根据《电磁式电压互感器用非线性电阻型消谐器技术规范》要求,消谐器电压峰值在40～1400V,电流峰值在1～20mA,测量仪器的精度等级不低于2.0,由于市场上还没有满足规程要求的高精度检测装置,供电公司试验人员每次必须在现场通过高精度的大型调压器、仪表搭建试验平台才能完成试验,每次试验需组装许多设备,费时又费力。本项目设计了一套便携式测试装置,测量精度高,能有效地对一次消谐器进行工频电压及电流参数测试,方便日常运维和系统故障检查分析,减轻了工作人员的工作强度,提高了工作效率,保证了电力系统的正常运行。     

ZWF-12智能分界开关研究

计算机和微电子技术的发展,传统电磁式电流、电压互感器已不能满足现代智能高压开关的要求,采用电子式电流、电压互感器,小功率永磁分闸装置,数字化远动技术;具备测量、单相接地和过流保护功能,是新一代数字化户外高压开关电器产品的发展方向。     

电压互感器数据采集作业装置优化设计

传统检测电磁式电压互感器和电容式电压互感器时,需要用到两种检测设备,携带不便,操作繁琐,工作效率低,需设计一种仪器便可测量电磁式电压互感器和电容式电压互感器。电压互感器数据采集作业装置实现了测量电磁式和电容式电压互感器二合一的功能,电压互感器数据采集作业装置设计时需重新设计线包、整体测试回路,因此对装置机箱、面板和结构进行了优化设计,使得该装置结构紧凑、样式美观、功能齐全、便于携带,从而可减少试验人员的工作量。     

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

现场电流互感器误差测试间接检定法的研究

小电流间接法检定电流互感器是在小电流状态下测被检互感器的误差和相关参数,并在此基础上外推至额定电流及额定负荷和下限负荷下的误差,无需大电流电源。采用小电流间接法检定现场电流互感器时可能会受到外界干扰,影响测试准确度。改进后的小电流间接法,采用传统比较测差法在小电流下测试并推导误差函数,准确测定被检互感器的励磁导纳和比值差补偿值,有效消除外界干扰的影响,保证了测试准确度,适用于检定现场电流互感器。     

基于“电压法”的组合互感器误差测试方法

针对组合互感器误差测试采用三相电压、三相电流同时加载存在的弊端,研究了基于电压法的电流互感器和电压互感器二合一测试方法,用一台标准电流电压互感器同时检定电流互感器和电压互感器,接线简便,方法合理,特别适应于组合互感器的现场检定或校准。     

基于电磁式电压互感器的故障定位技术研究

对电磁式电压互感器的行波传变特性进行了理论分析与试验研究,分析及试验结果表明,电磁式电压互感器能够有效反映行波波头时间,满足双端行波定位技术的要求,因此基于电磁式电压互感器的双端行波定位技术能够实现输电线路的精确故障定位。     

模拟量输出电子式电流互感器的本体校验

模拟量输出的电子式电流互感器的工作机理和校验方法不同于传统的电磁式电流互感器,目前对其进行校验需要电子式互感器校验仪和同步装置。针对模拟量输出的电子式电流互感器的本体校验,提出一种新的校验方法——比较测差法,利用专用的电压互感器校验仪测其比值差和相位差,无须同步,所需设备制作简单,原理成熟,无同步误差,测试更准确。     

空心线圈式电流互感器的干扰磁场研究

电子式线圈电流互感器的原理、结构及输出信号等与传统的电磁式电流互感器有很大不同,其性能会受外界磁场等因素的影响。本文对影响空心线圈电流互感器性能的电磁干扰因素进行详细分析,在理论分析的基础上给出相应的改进措施。实验表明,改进后的空心线圈电流互感器受外界磁场的影响很小,互感器的稳定性满足实用化要求。     

电压互感器试验用全自动工频谐振升压装置研究

在220 k V电压互感器的现场误差试验中,通常存在着调谐升压效率偏低、试验电源容量要求高等问题。基于电压电感多阶导数和功率因数判断的优化算法、开口铁心双向调节改进设计,研究设计了全自动工频谐振升压装置,实现了对220 k V电压互感器一次回路的工频全自动谐振升压。现场应用表明,该装置可自动在工频条件下动态调节电感量,准确寻找谐振点实现升压,同时比现有设备更加轻便,满足现场人员组合搬运要求,提高试验效率和安全水平。     

电磁式电流互感器二次开路暂态分析及对策

介绍了电磁式电流互感器二次端出现开路产生高压对计量设备及试验人员造成的危害,结合现场试验经验分析了电磁式电流互感器产生高压的缘由并提出了所采取的应对措施。     

基于TA的电子式电压互感器

针对现有各类电压互感器存在的一些技术问题,提出了以电流互感器检测耦合电容器电流,再将电流信号传输至控制室转换为与一次电压成正比变化的二次电压信号的方法构成电子式电压互感器(EVT)的技术方案,详细阐述了新型EVT的传感原理及结构,在此基础上,与一般电压互感器进行了比较,并对所研制的110 kV EVT样机进行了高压试验,理论研究和试验结果表明:新型EVT具有结构简单、体小质轻、绝缘性能好、抗干扰能力强、测量准确度高等特点,具有很好的推广应用前景。     

柔性光纤在线直流电流测试仪

提出了一种基于法拉第磁光效应原理的柔性设计全光纤电流互感器,用于直流大电流的工业现场在线测试,设计了可用于高电压场合的电流测试钳,设计了实验室测试系统用于实验室中的量值传递,并进行了现场试验验证。     

基于罗氏线圈的10(6)kV电流传感器设计与应用

工业生产中存在着大量10(6)k V电气设备,由于测试环境及测试对象的特殊性,传统的铁磁式电流传感器难以满足要求。在分析Rogowski空心线圈结构、原理及参数计算方法的基础上,设计了基于罗氏线圈的高压测试装置电流传感器。为了降低低频信号的干扰和消除工频附近的相位误差,对传统积分电路进行了改进并重新设计了相位补偿电路。通过现场测试发现,使用该电流传感器的测试装置能够满足测量精度要求。     

电子式互感器及其在数字化变电站中的应用

详细介绍了电子式互感器的分类和基本原理,并从实用的角度将电子式互感器与传统电磁式电流电压互感器作了对比,同时对电子式互感器的发展状况进行了分析。并以保定供电公司220kV白洋淀站的电子式互感器为例,介绍了电子式互感器在实际运行中取得的良好效果。     

电压互感器现场检查仪的设计

电压互感器因多种原因无法实现有针对性的现场检测,给运行带来隐患。本文基于电压互感器的负载特性,提出一种新型的现场检查方法,能够对电压互感器的运行状况做出定性的判别,并在此基础上完成了电压互感器现场检查仪的设计。现场测试数据表明,仪器实现了预设的功能。     

闭环全光纤电流互感器相位差的计算与测试

电流互感器相位差直接影响电能计量准确度.根据闭环全光纤电流互感器工作原理,得出光路与电路的硬件时间延迟以及闭环系统相频特性是形成相位差的主要原因.依据闭环互感器硬件延时特点和系统数学传递函数,计算相位差的理论大小.设计相位差检测装置,通过测试互感器系统的正弦响应和阶越响应,实测出相位差大小的同时,验证了理论计算结果的正确性.得出了系统对工频电流响应的相位差大约是1°,相位误差小于8分的结论.     

电量变送器

电量变送器是一种高精度的信号转换单元,它能将各种信号(指电压、电流或温度等)变换为归一化的电信号,供远动装置或计算机等使用,也可用于不同的自动化控制系统中。它的输出为直流信号(电压或电流),与输入成比例关系。电量变送器属于低压电器,这一点和其它二次仪表一样。它不能直接承受高电压和大电流。例如3.5千伏或更高、100～400安培。故应首先经仪用电压互感器和电流互感器之类变量器降低后,才能加到电量变送器。因此电量变送器的额定输入值与互感器     

基于FPGA/MCU全光纤电流互感器解调系统的设计

阐述了反射式全光纤电流互感器的工作原理,分析了互感器解调系统输出信号的特性,由此设计了全光纤电流互感器的解调系统方案,给出了一种FPGA+MCU的实现方法,研制了全光纤电流互感器的解调系统,并进行了测试验证。测试结果表明,解调系统能够对全光纤电流互感器交流及直流电流信号进行解析,说明解调系统满足全光纤电流互感器的功能要求。     

直流电子式电压互感器阶跃响应特性现场试验方法及装置

直流电压互感器的暂态阶跃特性对直流系统控保装置至关重要,首先研究了影响直流电子式电压互感器暂态传变特性 的因素,分析了阶跃响应技术参数及其试验装置性能指标要求。 基于此,提出一种直流电压互感器阶跃响应特性现场试验方 法,研制出基于固态开关的阶跃电压源及试验装置,实现了陡上升、长脉宽方波电压输出和暂态信号的同步测量。 试验结果表 明,提出的直流电子式电压互感器阶跃响应特性现场试验方法及装置满足标准规定要求,并在实际±500 kV 直流工程换流站开 展了阶跃响应现场试验,为直流电压互感器的暂态性能测试和评估提供了技术依据。