用于气体绝缘开关的新型空心线圈电流互感器

新型空心线圈电流互感器具有无磁饱和及动态范围宽等优点，与传统的电流互感器相比有着明显的优势。文中介绍了一种可用于220kV气体绝缘开关(GIS)的新型空心线圈电流互感器，互感器以Rogowski线圈为传感头，以FPGA为核心构成数字变换器，采用数字积分技术还原被测电流波形。文中给出了空心线圈电流互感器的原理、结构及实验结果。温度及电磁兼容等试验表明，该互感器性能稳定，满足电子式电流互感器标准(IEC60044—8)精度(0．2级)要求。     

新型传统Rogowski线圈的设计与研究

针对传统Rogowski线圈测量小电流存在的一些精度及灵敏度低等性能问题,提出一种具有高精度、高灵敏度结构的新型传统Rogowski线圈电流互感器。该互感器由一块印制电路板(PCB)和4个迷你版的传统Rogowski线圈组成。简单阐述了Rogowski线圈的基本工作原理,并对新线圈的结构与部件进行详细讲解。给出了新结构Rogowski线圈的互感系数、自感和电阻计算方法。通过Matlab软件分析线圈的幅频、相频特性,工频实验测试结果表明线圈具有良好的线性度,对小电流(100 A以下)测量的精度和灵敏度有较大提高,对进一步推广Rogowski线圈在电力系统中的应用具有重要意义。     

使用带气隙铁心的电子式电流互感器

非线性励磁特性的电流互感器通常都是由闭合铁心制成的,不宜在过渡状态中工作。在大多数情况下,由于在过渡状态中铁心饱和,而使这种电流互感器变换一次电流的周期性分量产生的误差大大超过容许值。为使在上述严重条件下一次电流的变换有足够的准确度,采用了一种特制的在过渡状态中实际上为线性特性的电流互感器。电子式电流互感器通常采用Rogowski线圈,运行中Rogowski线圈暴露出一系列问题,不能同时满足高可靠性、高稳定性及高准确度的要求。分析了带气隙铁心的电流互感器,对铁心中带非磁性气隙的电流互感器进行线性度试验、温度循环试验等。理论及试验结果表明:只采用铁心有非磁性气隙的电子式电流互感器准确度能够达到IEC0.2级标准要求。而且温度变化时,电子式电流互感器的系统比差变化很小。     

中压电子式电流互感器Rogowski线圈的研究与设计

在分析电子式电流互感器工作原理、技术特点的基础上,设计了作为电子式电流互感器传感头的Rogowski线圈并制作了样机,对线圈的骨架材料、截面、抗干扰和温度效应进行了分析.再对圆形截面骨架和矩形截面骨架及其Rogowski线圈进行了试验比较,并得出最优结论.其与调理单元配套组成电子式电流互感器,通过一个线圈同时完成测量和保护功能,并通过了型式试验.     

基于Rogowski线圈的电流互感器校验研究

介绍了一种用给等安匝线圈施加小电流来模拟电器试验时的大电流,通过测量等安匝线圈相对稳定的小电流,并以此为基准来校准Rogowski线圈电流互感器。使得校验Rogowski线圈电流互感器变得简单、方便。     

Rogowski线圈频率特性分析及拓宽频带方法

针对常规电流互感器呈现的不足，提出了用Rogowski线圈作为混合式光电电流互感器(HOCT)的传感头器件。根据Rogowski线圈测量原理，分析了Rogowski线圈的等效电路，对两种类型(外积分型和自积分型)Rogowski线圈测量系统的频率特性进行了分析，并就如何拓宽Rogowski线圈频带、提高线圈暂态性能进行了研究，提出了相应的改善方法。     

空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的适应性分析

为了系统地分析空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的影响,针对具体的互感器物理结构,采用理论、实验和仿真分析的手段,研究空心线圈电流互感器传感头和整体的频率特性和暂态特性。揭示了互感器较宽的频带特性有利于提高继电保护性能,频带宽度主要由Rogowski传感头和信号处理电路特性参数决定;暂态电流的测量误差关键取决于互感器对衰减非周期分量的刻画能力,即主要由非周期分量衰减时间常数和积分单元特性参数决定。最后,进一步从结构设计和测试标准方面提出空心线圈电流互感器应用于继电保护系统的适应性措施。     

混合式光电电流互感器中Rogowski线圈传感头设计

针对传统电流互感器易饱和﹑绝缘复杂等缺点,介绍了一种混合式光电电流互感器传感头用于测量的新型空心电流互感器。空心线圈传感头(Rogowski线圈传感头)是由金属导线均匀密绕在一无磁性的骨架上做成的。它具有无磁饱和﹑绝缘方法简单﹑测量范围宽等优点。空心线圈传感头由于其感应机理和结构的原因,容易受到外界磁场和温度变化的影响。针对干扰磁场采取了屏蔽等措施,从材料和元器件选择上解决了温度的影响。并试做了一个传感头,试验结果表明,该传感头效果良好,达到了0.2%的精度。     

Rogowski电流互感器中测量线圈的互换性研究

测量线圈具有互换性是Rogowski电流互感器进入工业化生产的要求。介绍了测量线圈互换性的概念,回顾了测量线圈的基本原理,利用线圈轮廓上磁感应强度分布和线圈等效电路,详细分析了Rogowski线圈的结构和电磁参数对其互换性的影响;在理论分析的基础上提出了提高线圈互换性的思路和方法。     

适应继电保护暂态传变的空心线圈电流互感器积分技术研究

为了系统研究积分技术对空心线圈电流互感器暂态特性的影响及对继电保护的适应性,对Rogowski传感头分别配合模拟积分器和数字积分器的空心线圈电流互感器传变特性进行了理论和仿真分析,揭示了不同积分技术对电流互感器暂态特性的影响因素和特点。理论研究和仿真结果表明,Rogowski传感头配合模拟有损积分器时,与采用一阶RC积分电路相比,电流互感器在低频段的特性有所改善,通过配置合适的积分参数,理论上有可以满足继电保护对电流互感器暂态特性要求。当Rogowski传感头配合数字积分器时,合适的积分算法能使互感器有非常优异的低频特性和暂态特性,非常契合继电保护对电流互感器测量故障暂态电流的应用需求。     

基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器相位差动保护

变压器差动保护中电流互感器饱和导致保护可靠性与速动性降低。文中利用波形相似度对变压器区内、区外故障,尤其是电流互感器饱和时两侧电流相位信息进行提取,提出一种基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器差动保护判据,以识别包含电流互感器饱和在内的各种故障情况。仿真与动模试验结果表明,该判据在识别变压器区内、外故障,尤其是电流互感器饱和时均能做出正确判断。对于噪声干扰的情况仅需做简单处理判据即可有效识别故障。     

基于S-G滤波的电流互感器饱和检测

针对目前传统基于差分方程的电流互感器饱和检测方法易受噪声影响的问题,提出了一种基于SavitzkyGolay(S-G)滤波器的电流互感器饱和检测新方法。该方法将传统的差分方程和S-G滤波器相结合,可在信噪比较低的情况下准确检测出电流互感器的入饱和点。在电流互感器入饱和点准确检测的基础上,电流积分法可用于检测电流互感器的出饱和点。推导了差分方程结合S-G滤波器后的相关阈值,并使用PSCAD/EMTDC对新方法进行了仿真测试。仿真结果表明:基于S-G滤波的电流互感器饱和检测方法具有算法简单、检测精度高、抗噪声干扰能力强等优点。     

基于波形奇异性特征检测电流互感器铁心饱和的新方法

结合铁心磁化曲线特点分析电流互感器铁心饱和的物理过程,得到了铁心饱和开始及结束时,电流互感器二次侧感应电压和电流波形的奇异性特征：感应电压的模值及二次回路功率因数较高时二次电流的模值在饱和开始时骤降,在饱和结束时骤升;感应电压和电流的高阶差分会出现模极大值串。由此,提出一种新的铁心饱和检测方法。该方法具有运算量小、便于实时实现等特点。仿真和实验表明,该方法有效、实用。     

非周期分量导致TA暂态饱和延时的分析

电流互感器（TA）暂态饱和是目前系统中普遍存在的问题,TA的暂态饱和与TA中的剩磁以及TA短路电流中的非周期分量密切相关。当一次电流包含有长时间的非周期分量时,可能使铁心深度饱和,但饱和出现的时间有时延。通过实例计算分析了TA暂态延时饱和过程,并论述了减小TA饱和对保护装置影响的改进措施。     

基于保护特性的P类电流互感器选型

为深入了解P类电流互感器饱和特性,防范互感器饱和导致保护不正确动作,通过理论推导和计算详细分析了铁芯剩磁、故障电流非周期分量、时间常数等因素对电流互感器暂态饱和特性的影响。分析结果表明关于保护用电流互感器给定暂态系数不宜低于2的选型规定不能满足线路保护和变压器保护的要求。根据分析结果,针对不同保护装置技术要求给出了保护用P类电流互感器的选型建议,并综合考虑电网实际情况,从电流互感器、保护装置、电网运行等方面提出了防范措施。     

基于二次电流下降的电流互感器饱和判别方法

基于电流互感器饱和后二次电流突然下降的特点,提出了一种新的电流互感器饱和判别方法———电流下降法。EMTP仿真结果表明,区外故障时该方法能可靠闭锁电流差动保护,区内故障时则能快速开放差动保护,且解决了电流互感器饱和情况下同名相转换性故障差动保护的开放问题。该方法性能优越,特征清晰,判据逻辑简单。     

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。     

负荷变压器差动速断保护区外故障误动原因分析及对策

差动速断保护是为了在变压器内部发生严重故障,一般的比率差动保护可能误判为涌流而失效时能够快速切除故障而设置的,高压厂用变压器(简称高厂变)等负荷变压器因低压侧区外故障电流互感器(TA)深度饱和引起的差动速断保护误动问题一直是实际运行中的难题。针对一起高厂变差动速断保护区外故障误动的案例,通过对TA饱和特性的分析,找到了常规差动速断保护误动的原因,提出了用工频量差动速断保护来解决高厂变和直配线路负荷变压器因低压侧TA饱和引起的差动速断保护误动问题的对策。     

基于MATLAB的电流互感器饱和特性仿真分析

利用MATLAB软件中的电力系统模块库,建立了电流互感器在电力系统中的系统仿真模型。针对二次侧不同的负载,对电流互感器的稳态饱和与暂态饱和做出理论分析和仿真。     

变压器直流扰动下励磁谐波与铁心饱和失稳研究

变压器遭受直流入侵时铁心励磁饱和程度加深,励磁电流发生畸变,谐波含量显著升高。针对该问题研究变压器励磁谐波与铁心饱和特性,并提出一种变压器直流扰动下铁心饱和失稳判据。基于电磁耦合原理构建交直流混杂模式下的变压器状态方程,利用端口电气信息研究励磁电流辨识方法,对励磁电流进行谐波分析并总结其变化规律,通过分析变压器直流扰动铁心饱和机理,研究铁心饱和失稳判别方法。通过仿真计算与动模实验深入分析变压器的电磁特性,并验证该方法的有效性。该研究为变压器直流扰动下铁心饱和失稳判别提供可行方法。