电容式电压互感器铁磁谐振产生机理及其抑制方法

主要阐述了电容式电压互感器(CVT)铁磁谐振产生的原理以及有效抑制其发生的几种方法.从理论上对阻尼器的理论计算进行了简单计算,或许能够对从事电容式电压互感器设计人员提供一些帮助.     

基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态特性及其测试技术研究

介绍了阻容分压电子式电压互感器的原理架构,分析了阻容分压电子式互感器经微分积分后的暂态传变特性。从继电保护应用的角度关注了电子式电压互感器的暂态传变特性对快速距离保护的影响。提出了一种基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态测试技术方案。采用数字仿真输出小电压信号再利用功率放大器将其放大,再搭建电子式电压互感器阻容分压的物理仿真平台,建立完整的测试系统。利用突变量检测确定初始时刻,同步采集模拟量原始电压信号与试品数字信号,进行暂态过程电子式电压互感器的暂态误差计算。通过开发的测试系统在实验室的应用,以验证测试技术方案的可行性。     

新型配电网电压互感器的研究

为消除配电网中常见的铁磁谐振现象，防止其对配电网电压互感器造成的严重危害，国内外一些研究工作主要从电压互感器外部着手来解决谐振问题，起到了一定效果，但仍存在不同程度的问题。通过借鉴这些研究工作的经验和不足，提出在互感器内部进行改进：在电压互感器开口三角内部短接形成稳定绕组、高压绕组中性点对地串接零序绕组和铁心采用平面形六柱四绕组及对称式四柱四绕组结构等新措施，探讨设计新型原理的电压互感器。从消谐原理、等值电路等方面进行理论分析，表明以上改进措施能够有效防止和消除铁磁谐振，且制样机挂网运行效果良好，证明了新型原理电压互感器研究的成功。     

罗氏线圈型电子式互感器抗VFTO方案探讨

为解决气体绝缘变电站有源电子式电压互感器在开关操作时因受到快速暂态过电压的影响而导致采集卡损坏的问题,提出一种新型的电子式电压互感器抑阻措施。通过建立电路模型,推导出作用于电子式互感器采集卡上的快速过电压幅值,提出通过增加电子式互感器外壳接地以降低外壳过电压;在电子式互感器一次、二次引出端增加电感元件;同时要求电子式互感器采集卡与一次设备外壳空间距离大于快速暂态过电压的空气击穿距离等措施。该方法可有效避免电子式互感器采集卡损坏的问题,提升电子式互感器抗干扰能力。     

阻尼电流在CVT故障分析中的作用探讨

电容式电压互感器(CVT)是由电容分压器和电磁单元组成的具有独特结构的一种电气设备,其阻尼回路对抑制铁磁谐振等具有独特作用。现场运行过程中,由于缺乏对阻尼回路对应的预试方法,无法对阻尼回路进行相应技术监督,由于阻尼回路频繁故障导致紧急抢修工作。本文通过一例35 kV CVT阻尼回路故障的发现、分析和处理过程,提出了一种适用现场的阻尼回路预试方法,并对现场运行检修人员及早发现CVT故障提出了相应建议。     

不接地电力系统中电磁式电压互感器的故障探讨

文章指出了谐振过电压是导致中性点不接地系统电磁式电压互感(TV)出现故障的主要原因。韶关钢铁集团焦化厂抑制过电压的方法有减少TV的运行台数和在6kV系统中实行TV不接地运行。该厂的改造效果明显。文章还提出了其他防止铁磁谐振的方法,如TV中性点处安装消谐器或串接电阻等。     

电子式电压互感器中的相位补偿研究

针对基于电容分压原理的电子式电压互感器的相位误差,提出了相位补偿方案。分析了二次分压电阻引入相位误差的大小,设计了组合相位补偿电路对该相位误差进行补偿。研究分析了相位补偿电路在不同工作点时随频率和温度的变化特性,结果表明,通过选取合适的单元移相电路工作点,使移相电路对频率的依赖性最小、受温度的影响也最小。该相位补偿技术已成功应用于电子式电压互感器。其型式试验结果表明,互感器的整体性能在-40～40℃时,比差和角差准确度达到了0.2级的要求。     

变压器中初次级线圈对电容分压信号的影响

在小型脉冲变压器中,常采用分布式电容分压器实现输出电压的实时监测,但实际的测量波形存在畸变,为此根据变压器电容分压等效电路模型,结合ANSYS软件进行有限元仿真计算,分析了脉冲高电压变压器中分布式电容分压器输出信号的主要贡献源及影响程度;用频率响应法测量计算电容分压输出信号的结果表明:分压输出信号中,感应至初级线圈的信号约占24%,初级线圈对电容分压信号的影响较大,是一个重要的干扰源。针对以上结果,利用ANSYS软件进行结构优化,提出了降低初级线圈影响的方法。     

基于电容分压器的电子式电压互感器的研究

在分析传光型电压互感器当前技术和发展的基础上,系统地总结并提出了电子式电压互感器的基本原理和设计要求。分析了基于电容分压器为感应探头的电子式电压互感器的基本原理和结构。给出了以因瓦合金为材料的同轴电容分压器的原理和设计方法。论述了电子式电压互感器的优点和性能。     

基于调整中性点接地阻抗的配电网电容电流测量方法

提出了一种同时调节消弧线圈电感量和阻尼电阻保持系统零序电压相位不变的测量电容电流的方法。为限制消弧线圈接地系统中性点位移电压,常常并联电阻提高系统的阻尼率。通过增加或者减小消弧线圈并联阻尼,调节消弧线圈电感量保持零序电压相位不变,即可以通过零序电压的幅值比例关系计算得到系统的电容电流。该方法计算简单,测量方便。利用Matlab建立仿真模型进行仿真计算,表明该方法具有很高的测量精度。     

超声电机的软开关驱动电路

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。利用半桥电路作为驱动器拓扑,可以解决电路偏磁问题,并消除开关管的电压尖峰。驱动器的容性负载性质使开关工作在硬开关条件下,在驱动电路中加入电感,可以使驱动电路的负载性质由容性转变为感性,实现开关管的零电压开通,减小开关损耗。给出了外加电感大小的设计准则,并进一步用变压器的励磁电感来代替外加电感。进行了驱动TRUM-60型超声电机的实验,结果证明了该方法的有效性。     

电容式电压互感器速饱和电抗型阻尼器的研究

通过理论分析及实验研究,建立了应用速饱和电机型阻尼器及氧化锌避雷器抑制电容式电压互感器中铁磁谐振的阻尼理论,并提出了暂态条件下速饱和电抗型阻尼器中电感和阻尼电阻等参数的理论计算与实验相结合的方法,且在实际的电容式电压互感器回路上进行了铁磁谐振试验。     

1 000 kV柱式CVT的设计要点及检测

1000kV柱式电容式电压互感器(CVT)是我国晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程的重要设备,它的设计不仅要考虑特高压绝缘问题,同时要兼顾误差特性、安装特性等。根据我国1000kV特高压输电工程的需要,在对比柱式结构CVT、SF6气体绝缘电磁式电压互感器、电子式电压互感器(EVT)优缺点基础上,对我国1000kV交流特高压工程用电压互感器进行了选型;分析了1000kV柱式CVT的设计原理、参数选择、结构要求、现场检测方法及附加误差,同时提出1000kV标准电压互感器的结构设计。1000kV柱式CVT的试制成功证明,1000kVCVT符合对1000kV特高压电网电压测量和保护的要求,为我国晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程的顺利进行提供了保障。     

由于断路器并口电容引起的铁磁谐振研究

根据北京某220 kV变电站曾发生的铁磁谐振现象,利用电磁暂态软件分析了该变电站220 kV母线上接有电磁式电压互感器时,由于互感器和断路器并口电容组成了谐振回路,从而导致的铁磁谐振发生的概率。并且根据消除谐振回路的抑制铁磁谐振的思路,将母线上的电磁式电压互感器全部更换为电容式电压互感器后在电磁暂态软件下模拟。结果表明,对上述两种情况分别进行500次分断路器操作,带有电磁式电压互感器时发生谐振的可能性很大,而换成电容式电压互感器后发生谐振的可能性几乎为零。因此,用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器从根本上消除了铁磁谐振回路,是一种效果很好的铁磁谐振抑制措施。     

智能变电站电子式互感器故障分析及建议

电子式互感器是智能电网、数字化变电站的重要设备,其制造、运行及故障检修经验仍然不足。某变电站数字化改造3年后,部分电子式电压互感器二次电压值不稳定,电子式电流互感器二次电流值出现明显偏差。介绍了电子式互感器系统原理、设备结构,分析了设备异常、故障原因,进行了解体研究及实验验证。发现设备参数影响红外测温结果,电压互感器取能线圈短路可造成电压下降,电流互感器并联电阻开路可造成电流激增。最后对电子式互感器的设计制造、质量控制及运行维护提出了几点建议。     

谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法

为解决谐振接地配电网对地绝缘参数测量过程中电压互感器漏阻抗和中性点对地支路阻尼电阻导致的测量误差问题,提出了谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法。采用双电压互感器,通过消弧线圈内部电压互感器或零序电压互感器向配电网注入变频恒流特征信号,并从另一电压互感器测量返回的特征频率电压信号,对含阻尼电阻的零序谐振回路进行等效变换,搜索准确的系统谐振频率,实现了系统对地电容和对地泄漏电导的精确测算。该测量方法的电流注入与电压测量单元共同直接作用于对地绝缘参数支路,从原理上消除了电压互感器漏阻抗和系统阻尼电阻的影响,大幅提升了对地绝缘参数测量精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及某变电站10 kV侧对提出的对地绝缘参数实时测量技术进行了仿真分析与现场实验验证。分析结果表明,该方法测量精度高,不影响配电网正常供电且参数测量过程安全快捷、操作简便。     

基于牛顿—拉夫逊法的配电网电容电流测量新方法

提出了一种基于牛顿—拉夫逊法的配电网电容电流测量新方法。在消弧线圈并联阻尼电阻接地的系统中,采用有效且快速收敛的牛顿—拉夫逊法,寻找改变阻尼电阻之后保持中性点电压相位不变的消弧线圈电感量。在此基础上,确定系统失谐量与系统总电导相位夹角不变并构建相位关系图,实现系统对地电容和对地电导的精确测量,最终实现配电网电容电流测量。通过在Matlab中搭建仿真模型并进行仿真实验,验证了所提出的测量方法的正确性以及测量结果具有较高精度。     

特高压CVT电容分压器的宽频建模

特高压电容式电压互感器（CVT）作为特高压电网中重要的一次设备,其电容分压器承受着来自电网的特高电压,建立特高压CVT电容分压器的宽频模型对研究其过电压分布具有重要的意义。通过网络分析仪测量特高压CVT电容分压器的宽频阻抗参数,然后利用矢量匹配法对测量到的宽频阻抗参数进行有理函数逼近,再通过电路综合理论得到特高压CVT电容分压器的宽频等效电路。通过对2台电容分压器的测量和建模结果进行对比分析可知,该方法适用于建立特高压CVT电容分压器宽频等效电路模型。     

Novel Piezoelectric-Based Power Supply for Driving Piezoelectric Actuators Designed for Active Vibration Damping Applications

This paper describes a novel step-up DC-AC piezoelectric-based power supply for driving piezoelectric actuators. Piezoelectric actuators have been demonstrated to be very attractive in applications requiring fast response and high actuation force, such as active damping applications. These actuators are commonly installed in self-powered systems (cars, helicopters, aircrafts, satellites, etc.) with limitation in the battery performance, dimensions and maximum weight. Nevertheless, the required driving electrical AC voltage for these actuators is typically in the range of 100 V to 1000 V, quite far from the 9 to 24 V of common batteries. Thus, the use of heavy, large and EMI-noisy electromagnetic transformers becomes necessary which is a drawback for the compact size required. This paper introduces an alternative system for driving piezoelectric actuators using a novel design of piezoelectric transformer, the Transoner®. The proposed solution allows a reduction in size, weight and magnetic noise generation compared to the classical electromagnetic-based systems. The work represents a completely novel approach to the possibilities of piezoelectric transformers for powering high voltage piezoelectric actuators. The solution offers significant advantages in environments requiring high integration, low weight, and low electromagnetic interferences operated with batteries. A circuit configuration capable of converting a 24 V DC input voltage up to 600 V _pp AC output voltage with frequency and magnitude control is implemented. Experimental results are presented for a standard multilayer piezoelectric actuator driven at 100 V _pp within the range of 10 Hz to 500 Hz.     

煤矿电网电压互感器故障的PSCAD仿真研究

在煤矿电网中,由于单相接地故障而引起的母线电压互感器(TV)烧毁的现象时有发生。依据电网单相接地故障时的等效模型仿真了TV一次电流的暂态特性,推导出引发TV故障的主要原因是煤矿电网单相接地时电容电流值较大。利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对一组6 kV TV进行仿真,并比较了TV一次侧经非线性电阻(消谐器)接地、开口三角并电阻和系统中性点经消弧线圈接地三种解决措施,得出中性点经消弧线圈接地是解决煤矿电网中此问题的最适合方法。