基于有源电子互感器的输电线路等传变差动保护

罗氏线圈电子式电流互感器的积分环节会放大传变误差,可能造成电流传变严重失真,导致保护误动。针对此问题,提出了线路保护直接采用罗氏线圈微分电流信号输出的改进思路。并以差动保护为例,提出了一种基于有源电子互感器的输电线路等传变差动保护方法。该方法直接采用罗氏线圈输出的电流微分信号进行计算,将用于电容电流补偿计算的电压信号经虚拟罗氏线圈数字传变处理,保证电压电流信号经过相同的传变环节。仿真和试验结果表明,新方法在区内故障时可快速动作,且消除了积分环节引入的传变误差对差动保护的影响,降低了电压电流传变差异对保护精度的影响,性能优于现有差动保护方法。     

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。     

电子式互感器在行波测距中的研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器在智能电网中已经得到了广泛的应用。提出了基于罗氏线圈微分输出的行波波头识别新方法。实现行波测距的关键在于精确提取行波浪涌的突变点,而罗氏线圈可以直接给出一次信号的微分信号;因此,直接利用其输出的微分行波信号进行判断,提高行波信号的识别能力。构建了仿真电路并进行了验证,表明罗氏线圈输出的微分信号在突变点的变化较一次电流行波更为明显,对双端和单端行波故障测距法的仿真结果表明测距结果准确。     

罗氏线圈电子式电流互感器积分特性研究

为降低电子式电流互感器(ECT)的暂态误差、提高稳态电流的测量准确度,提出了一种应用于罗氏线圈ECT信号采集系统的压频变换器模数混合积分器(VFC-ADI)方法。对罗氏线圈输出信号进行压频数值转换,由脉冲计数器完成数值计数,微处理器对计数值处理后得出被测电流的积分波形。选取VFC芯片AD7742进行仿真分析,仿真结果显示VFC-ADI方法能准确地反映一次侧暂态电流波形。对罗氏线圈ECT暂态故障电流及稳态电流进行试验测试,结果表明VFC-ADI方法能准确反映暂态故障电流特征;对于稳态电流测试,比差的变化范围为-0.15%~0.15%,角差的变化范围为-1′~1.5′,其输出值完全满足0.2 s级基本准确度测试要求。VFC-ADI方法在模数转换过程中实现了积分功能,数据处理结果表明其更接近于理想积分器。     

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。     

基于积分器零漂的罗氏线圈电流互感器稳态采样误差

由某运行的智能化变电站罗氏线圈电流互感器稳态采样值出现较大的直流误差的现象出发,介绍了罗氏线圈电流互感器积分电路的基本原理和零漂引起积分漂移的机理,推导了有损积分器的传递函数,分析得出因积分器电路参数取值不当造成过大直流分量。在对积分电路参数进行调整后,罗氏线圈电流互感器幅值误差和相角误差达到相关规范要求。     

罗氏线圈电流互感器的暂态传变特性

数字积分器的罗氏线圈电流互感器在传变电力系统暂态过程中的高频电流时,输出波形会发生畸变,导致继电保护装置的不正确动作。文中分析了使用不同积分器的罗氏线圈电流互感器各环节的数学模型,研究了互感器的传变特性和一次电流中高频信号的传变过程,得出以下结论:高频信号在采样环节发生频率混叠,混叠而来的低频信号在积分环节相较于高频信号发生放大是导致使用数字积分器的互感器传变异常的主要原因,而使用模拟积分器的互感器则不会出现类似问题。通过实验验证了对互感器传变特性分析的正确性。最后,对于使用数字积分的互感器,提出了针对滤波器和采样频率的改进措施。     

基于Matlab的电子式互感器传变特性仿真研究

随着国内外智能变电站系统进入实际应用阶段,大量的电子式互感器投入使用,对电子式互感器的仿真研究也越来越多。利用Matlab中的simulink模块搭建了罗氏线圈的仿真模型,并对其传变特性进行分析,在此基础上提出了一种有源、无源级联积分器,通过仿真找到了积分器传变特性随元器件变化的规律,并对积分环节的元器件进行优化,提高了罗氏线圈对雷击电流传变的精确度。     

空心线圈电流互感器的输出波形质量测试

传统电磁式电流互感器具有较高非线性特征,在低压小电流状态下检测互感器传变特性,波形中存在大量波纹,波形质量较差。提出小电流下空心线圈电流互感器输出波形质量测试方法,设计了印制电路板(PCB)空心线圈电子式电流互感器,对互感器传变特性检测方案实施设计,从T型积分器参数选择对电流互感器实施优化设计,确保其输出波形质量较优,实现暂态控制。对T型积分器低频动态性能实施改进,符合TPE级电流互感器最高峰值瞬时误差低于10%时,确保积分器上限截止频率最高。实验结果表明,所设计电流互感器输出波形检测结果在合理区间内,降低空心线圈内径可降低干扰互感器输出电压波形空间电磁场区域,数字化操作可确保PCB空心线圈电流互感器输出波形内纹波量显著降低,增强波形质量。     

无线传输罗氏线圈在电流监测系统中的应用研究

随着智能电网的发展,电力系统中电流监测要求不断提高。针对台区低压出线多、人工测量分析不理想的现状,设计了基于无线传输罗氏线圈的电流监测系统。相比传统的电磁式电流互感器,电子式罗氏线圈电流互感器绝缘性能优良、体积轻巧、数智化程度高,可直接输出模拟量或数字量测量结果。设计的无线传输罗氏线圈外接三相一体式积分器,实现了实时三相电流监测。系统中的4G无线模组将测量数据传输至云服务器,实现了电流数据的远程查询。系统依托智能算法,支持负荷预测分析、窃电分析、三相不平衡预警、窃电预警等功能。     

应用于GIS保护及监测的罗氏线圈电子式电流互感器

论述罗氏线圈电子式电流互感器研发工作中各环节的误差、干扰及处理措施，提出温度变化时骨架、线圈的变化差异及复合影响的分析方法．采用线圈的温度老练方法使其尽快达到稳定状态。采用罗氏线圈新型回绕线技术和严格的线圈绕制工艺，保证了罗氏线圈的抗外界磁场干扰性能。对于样机进行了大量的实验检验．证明回绕线是一个非常有效的抗干扰措施．按照本文方法制作的罗氏电流互感器满足0.5级准确度要求，完全可用于电力系统的保护和监控.     

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。     

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。     

罗氏线圈电流互感器传递特性及对保护继电器的影响

罗氏线圈电流互感器具有线性系统的特性,阐述了罗氏线圈电流互感器的传递特性及其对保护继电器的影响,基于互感器的物理结构分析了罗氏线圈传感器和罗氏线圈电流互感器的频率特性和瞬态特性。分析结果表明,互感器的带宽可以提高保护中继的性能,带宽主要由罗氏线圈传感器和信号处理电路的参数决定。且瞬态电流的测量误差大小主要取决于电流互感器本身衰减直流分量精度的能力高低。针对空芯线圈电流互感器的性能提出了改进措施,以满足保护继电系统在结构设计和测试标准方面的要求。     

空心线圈模拟积分器时间常数定量分析

采用空心线圈的保护用电子式电流互感器,积分器时间常数是影响其稳态与暂态准确度的关键因素。从模拟积分器传递函数入手,分析影响互感器采集系统准确度的多种因素,获取采用空心线圈的保护用电子式电流互感器积分器积分时间常数的定量选取方法,并通过试验验证了该方法的合理性。     

空心线圈电流互感器传变特性实验研究和分析

为了精确评估空心线圈电流互感器的传变特性,设计了空心线圈电流互感器精确度、饱和特性、频率特性和暂态特性的测试方案,根据互感器的结构模块设置测试点,研究各单元部件和整机的特性。提出采用"额定准确低限值一次电流"下的"总谐波畸变率"指标,评价空心线圈电流互感器在小电流时的输出波形质量。实验结果表明,空心线圈电流互感器大电流时线性度好,小电流时易受干扰的影响,互感器频带受限于传感线圈参数和信号处理电路的相频特性,对故障暂态电流和励磁涌流的传变误差主要来源于衰减直流分量的测量误差。研究方法为厂家产品设计和改良、相关测试标准的改善提供参考。     

罗氏线圈电子式电流互感器的积分技术研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器存电力系统中得到了广泛的应用,其中积分器对电子式电流互感器的稳定性和精度具有重要的影响.针对罗氏线罔的积分算法分别提出了模拟和数字两种算法及其实现形式,从原理上给出了各自的传递函数,对其幅频相频特性以及性能进行了分析,并结合实际应用设计了基于双线性变换数字积分算法的数字积分器,实验结果验证...     

罗氏线圈电子式电流互感器的宽频域传变特性研究

智能变电站的大量投运,使得罗氏线圈电子式电流互感器的运用也愈发广泛。在阐述罗氏线圈传感单元原理基础上分析其传变特性影响因素,计算了传感单元以及外积分环节的传递函数,得到了其频率响应特性。在Matlab和PSCAD仿真平台上分别搭建了理想实验模型和实际电网模型,验证了理论推导正确性,为改进罗氏线圈电子式电流互感器传变性能提供了理论指导。     

稳态和暂态电流测量合一的电子式电流互感器量程切换设计

为满足电子式电流互感器对高压电网各阶段电流都具有较高测量精度的要求,本文提出了一种新型的量程切换电路。对于采用罗氏线圈的电流互感器,通过对罗氏线圈的感应电压进行幅值和绝对值双重监测达到跟踪电压峰值变化的目的,在稳态采用幅值监测加绝对值辅助监测的方式,在暂态采用绝对值监测并反馈锁定的方式。利用得到的监测信号控制仪表放大器INA110的电路连接对罗氏线圈各阶段的感应电压进行不同放大,从而实现量程的高速自动切换。实验表明这种设计能使电流互感器快速自动切换量程以充分利用其内部电子资源。本文对电子式电流互感器的设计有一定的参考价值。     

变压器空投时电子式电流互感器输出励磁涌流波形异常分析

针对某110kV变电站变压器空投时电子式电流互感器(ECT)输出的采样波形,分析了波形的异常特征,从基于Rogowski线圈的ECT保护电流采样系统中有损积分器的传递特性入手,推导了时间常数与传变误差关系的解析表达式,得出ECT达到5TPE级精度对积分时间常数选择的要求。基于理论分析建立仿真模型,并通过波形拟合手段,可得出励磁涌流波形异常的主要原因是现场ECT积分器时间常数的选择不当,同时仿真也证明选择适当积分器时间常数的ECT具有良好的暂态传变特性。