高速大功率RSD开关状态电流测量用RC研究

提出了利用罗氏线圈(RogowskiCoil,简称RC)检测高速大功率RSD(ReverselySwitchedDynistor)开关的状态电流。分析了RSD开关电流试验平台的构建原理、试验回路、简化模型、罗氏线圈传感系统工作机理及优化设计电气参数的计算方法。根据高速大功率RSD开关试验平台和罗氏线圈的简化模型,建立了包括RSD开关试验平台和罗氏线圈检测回路整个系统的仿真模型。基于该仿真模型,分析了整个测量系统的误差特性,得出了减小测量误差的有效措施。仿真研究和实验结果均表明,所获仿真模型和电气参数计算方法是可行的,能对RSD开关电流进行快速、准确和可靠的检测。     

罗氏线圈在电力电容器外壳爆破试验中的应用

为快速有效检测电力电容器外壳爆破能量试验放电电流。分析了爆破能量试验回路和罗氏线圈的工作机理,优选电气参数的计算方法,测量系统的误差;给出了减小误差的有效措施并利用MATLAB/SIMULINK建立了爆破试验回路和罗氏线圈检测回路构成的仿真模型以优化试验回路和罗氏线圈的技术参数。仿真和实验表明,本文的优化方法可行,所得试验和检测回路参数可确保爆破试验成功和传感器的良好动态特性。     

电力电容器爆破能量试验及其检测系统的建模与仿真

分析了电力电容器外壳爆破能量试验回路的简化模型、电气参数的计算方法以及基于罗氏线圈检测系统的工作机理。为便于优化电力电容器外壳爆破能量试验时检测系统的结构参数和电气参数,利用MATLAB软件中的Simulink仿真环境,建立了该物理模型的仿真模型,给出了仿真和试验结果。研究表明,用MATEAB软件中的Simulink仿真环境来描述电力电容器外壳爆破能量试验回路及其检测系统是可行的,它可以为电力电容器外壳爆破能量试验提供1套合适的仿真平台,以利于优化包括试验回路和检测系统的结构和电气参数。     

罗氏线圈在高速大功率电流检测系统中的特性研究

分析了用于检测高速大功率RSD(Reversely Switched Dynistor)开关状态电流的试验平台的简化模型和罗氏线圈测量系统的工作机理及其构造方法.基于所构建的包括试验平台和传感器在内的整个检测系统的简化模型,利用Matlab软件的Simulink仿真环境,创建了其仿真模型,分析了整个传感系统的测量特性和误差特性,获得了减小整个传感系统的测量误差的有利措施,并将其成功应用到现场测量实践中,有效地提高了测量高速大功率RSD开关状态电流的快速性、准确性和可靠性.     

ECT采集单元积分回路的暂态特性改进及其检测系统研发

电子式电流互感器采集单元的暂态误差及拖尾现象影响继电保护设备在故障发生时正确动作。通过仿真验证了过零点暂态误差是拖尾现象产生的根本原因,且这种误差是由罗氏线圈的电路积分环节造成的,从原理上无法完全消除。因此,提出提高硬件积分回路的衰减时间常数以及动态启用软件积分的积分衰减算法分别改进对应类型采集单元的暂态传变特性。为了对改进后的采集单元的暂态特性进行测试,提出采用连续时域微分技术来模拟罗氏线圈信号的输出,通过故障相位补偿同步技术实现暂态误差的测试。所提方法为基于罗氏线圈原理的电子式电流互感器的工程应用及采集单元更换提供了一套完整的检测手段。     

罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性测试方法研究

围绕罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性问题,分析了二次信号动态附加分量形成的原因及条件,建立了罗氏线圈电磁暂态计算模型,提出了计及漏磁的罗氏线圈模型参数理论计算方法并与实测结果进行了比较,提出了基于电磁暂态仿真和模拟量再现技术的电子式互感器动态行为测试方法,开发出电子式互感器动态响应特性测试系统,实现了电子式互感器工频、谐波及行波的传变特性测试,利用上述方法和装置完成了某智能变电站电子式电流互感器动态响应特性测试,试验获得的动态附加分量信号与现场记录相吻合。     

电子式电流互感器电磁抗干扰仿真与测试

为提高电子式电流互感器电磁防护性能,对其进行等效电路建模仿真与试验测试。在隔离开关分合容性小电流试验状态下,搭建隔离开关分合模型,得出操作过电压和过电流的电流仿真波形,以此暂态电流信号为激励源,对罗氏线圈建立等效电路模型,仿真隔离开关分合操作时的罗氏线圈输出为高频信号,输出电压峰值高达680 V,导致采集单元中A/D转换器无法正常工作。最后针对罗氏线圈输出信号的特点,提出TVS管与RC低通滤波器相结合的电磁抗干扰措施,并对抗干扰措施进行建模仿真,结果表明瞬态电压峰值可降到0.6 V以下。通过对电子式电流互感器进行隔离开关分合容性小电流试验测试,测试结果证明了上述的建模方法及抗干扰措施的有效可靠性。     

复合式罗氏线圈在RSD开关测量中的应用

分析了自积分及外积分罗氏线圈典型方程及条件,提出一种自积分与外积分相结合的复合式罗氏线圈设计方法,给出了电路模型及参数。在微秒级反向导通双晶复合管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD)脉冲功率系统中进行实验,结果证明,复合式罗氏线圈很好地再现了RSD电流波形,纠正了传统自积分或外积分罗氏线圈的缺陷,在提高测量精度的同时,扩宽了传统罗氏线圈的应用范围。     

电容器母排投切电流测量用宽频罗氏线圈传感器优化设计

大电流罗式线圈电流传感器频率响应特性主要取决于配套的积分电路参数。从监测并联电容器组投切电流应用需求出发,提出一种适合测量电容器母排暂态电流的新型罗氏线圈传感器积分电路。在罗氏线圈电流传感器工作原理分析基础上,研究不同类型积分器对暂态电流频率响应特性,由频响互补出发计算了两级复合积分器电路参数,并利用雷击电流模拟暂态特性对设计参数进一步优化。测试结果表明该罗氏线圈传感器对暂态大电流测量具有优良性能,适用于测量并联电容器组母排电流谐波,以及投切电流监测及过电流故障分析。     

雷电流传感器罗氏线圈的研制及测试

基于罗氏线圈的理论分析,结合线圈安装位置的限制,设计了雷电流传感器罗氏线圈,进行了仿真验证和性能测试。结果为：仿真显示所设计罗氏线圈能够达到自积分线圈的要求;性能测试显示所研发的罗氏线圈测量雷电流的准确度和线性度均比较好,可满足雷电参数测量的要求。     

RSD开关状态电流测量

简要介绍了反向导通双晶复合晶体管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD)的开关工作原理,在分析RSD脉冲发生电路的基础上,得出RSD状态电流表达式.详细分析了用于状态电流测量的罗果夫斯基线圈(Rogowski Coil)传感器在自积分和外积分两种工作状态下的相位误差.在理论分析的基础上,根据RSD开关状态电流测量的实际情况,提出了利用罗果夫斯基线圈传感器外积分工作状态测量RSD开关电流的方案.实验结果与理论分析相符.实际运行情况表明,该电流测量方案能对RSD开关状态电流进行快速、准确和可靠的测量.     

Rogowski线圈的结构与电磁参数的研究

电流互感器是电力系统中的重要设备,对电力系统的正常运行和精确计量起着十分重要的作用。随着国民经济的发展,各种供电电压等级不断出现,对电力系统的测量和保护准确度要求不断提高。Rogowski线圈主要用在测量交流大电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面,它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等特点。分析了3种不同截面形状(矩形、圆形和跑道形)的Rogowski线圈,针对不同截面形状的线圈建立了不同的数学模型,研究了Rogowski线圈结构参数(如线圈宽度、厚度和中心半径)和电磁参数(如线圈自感、互感和内阻)之间的关系。通过MATLAB软件对Rogowski线圈进行的仿真研究证明:从结构上来看,圆形截面的Rogowski线圈最优,跑道形次之,矩形最差。     

Rogowski线圈典型外积分电路暂态性能比较与仿真

应用于电力系统的Rogowski线圈一般工作在微分状态,采用外积分电路后,可对暂态电流作出较好的反映,便于分析故障信息。比较了Rogowski线圈在有源和无源外积分电路条件下直流分量、周期分量的响应,以及综合分析其性能。并用Matlab软件仿真,分析和仿真结果表明,理论上有源外积分电路更适合对电力系统暂态电流的检测;而无源外积分电路的输出信号对输入信号的跟随性是有条件的(RC取值较大),且对电力系统暂态电流的检测误差比较大,无源外积分电路只适合对灵敏度要求不高的场合。     

RSD重复频率脉冲功率电路的研制

研制了一种基于高速大功率半导体脉冲开关反向开关晶体管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD)的重复频率脉冲功率电路,电路主要包括放电电容充电回路、主回路及BSD预充回路等部分.分析了脉冲功率电路及磁开关工作原理.设计了工作电压为2.4 kV时的电路及磁开关参数.试验结果表明,当重复频率为1...     

电容储能脉冲功率源中Rogowski线圈标定方法

采用电荷守恒原理研究了电容器放电下的ROGOWSKI线圈标定。针对具体电路结构提出了测量电容器中电荷转移量的标定方法,分析了包括电容值测量误差、电阻分压器测量误差、ROGOWSKI线圈测量通道误差等影响标定误差的主要因素。实验比对结果表明新标定法准确度较高。     

杆塔雷电流多通道监测方法及其特性分析

通过采用多个罗氏线圈并联,模拟信号无源叠加的方式,可以对雷击时刻流经杆塔枝干的雷电流分量进行更精准地监测.通过建立多罗氏线圈并联外积分电路模型,根据外积分条件对电路模型进行动态特性(时域和频域)理论分析,可以得出电路模型输入输出关系的理论公式及应用条件.按照雷电流测量要求,对电路模型进行仿真分析;同时依据仿真参数制作传...     

一种基于磁动势平衡的Rogowski线圈控制模型

Rogowski线圈主要应用于脉冲大电流的测量,而电力系统中测量用电流互感器的使用环境中存在着诸多干扰。因而,要实现Rogowski对线圈工频稳态电流的准确测量,就需要了解Rogowski线圈对工频稳态电流的测量特性以及干扰对测量的影响。为此提出了一种基于磁动势平衡思想的Rogowski线圈动态控制模型,利用该模型描述了Rogowski线圈的一、二次侧各电气参量,并对互感器工频电流的稳态测量特性、干扰信号的影响作出了分析。