电容式电压互感器暂态性能的仿真计算

本文主要论述了应用目前国际上广泛使用的电力系统电磁暂态计算程序—EMTP实现对电容式电压互感器 (简称 CVT)暂态性能相对准确计算的数值计算方法。内容涉 CVT的基本性能、铁磁谐振及研究现状 ,讨论了数值计算中计算模型的建立 ,并对影响铁磁谐振性能的几种参数进行了模拟计算 ,文尾提供了与试验结果的对比分析。     

电容式电压互感器暂态性能的仿真计算

本文主要论述了应用目前国际上广泛使用的电力系统电磁暂态计算程序－EMTP实现对电容式电压互感器（简称CVT）暂态性能相对准确计算的数值计算方法。内容涉CVT的基本性能、铁磁谐振及研究现状,讨论了数值计算中计算模型的建立,并对影响铁磁谐振性能的几种参数进行了模拟计算,文尾提供了与试验结果的对比分析。     

电容式电压互感器的暂态特性及其对微机继电保护装置影响的研究

电容式电压互感器(CVT)中包含有电容、电感等储能元件,其二次输出电压不能立即响应一次电压的变化。影响CVT暂态过程的因素众多,笔者重点分析了短路相角对其暂态过程的影响。运用MATLAB中的电气系统模块库PSB建立了CVT电磁暂态过程的仿真模型。仿真结果表明不同的短路相角对CVT的暂态过程影响有很大的差别,并给出了在不同短路角情况下其暂态响应的变化规律。同时针对不同的保护算法,分析了暂态过程对其算法准确度的影响,提出了相应的解决办法。     

电容式电压互感器暂态性能的仿真计算（续）

本文主要论述了应用目前国际上广泛使用的电力系统电磁暂态计算程序（Electro-Magnetic Transicen Program简称EMTP）实现对电容式电压互感器（简称CVT）暂态性能相对准确计算的数值计算方法。内容涉CVT的基本性能、铁磁谐振及研究现状,讨论了数值计算中计算模型的建立,并对影响铁磁谐振性能的几种参数进行了模拟计算,文尾提供了与试验结果的对比分析。     

电容式电压互感器暂态性能的仿真计算(续)

本文主要论述了应用目前国际上广泛使用的电力系统电磁暂态计算程序(Electro- Magnetic Transient Program简称 EMTP)实现对电容式电压互感器 (简称 CVT)暂态性能相对准确计算的数值计算方法。内容涉 CVT的基本性能、铁磁谐振及研究现状 ,讨论了数值计算中计算模型的建立 ,并对影响铁磁谐振性能的几种参数进行了模拟计算 ,文尾提供了与试验结果的对比分析     

电容电压初值对CVT铁磁谐振影响的仿真研究

电容式电压互感器(CVT)的传统等效电路模型中忽略了电容分压器电容电压初值对等效电路模型的影响,然而在CVT暂态时这一因素的影响不能简单地看成是一个误差问题。基于正确的电容分压器的分压比公式,建立了计及电容电压初值的CVT完整的等值电路模型。基于此电路模型,利用Matlab中的电气系统模块库PSB建立了CVT铁磁谐振暂态过程的仿真模型。仿真结果表明,在二次侧短路又消除短路这种铁磁谐振激发方式下,不同的短路时刻和消除短路时刻对CVT的铁磁谐振过程有影响,甚至出现了持续的振荡过程。在二次电压过零短路同时又在其过峰值时消除短路的情况下,电容电压的初值可以抑制铁磁谐振过电压的持续时间,但电容电压的初值较大时,在系统加压瞬间出现的过电压,可能引起二次侧高速继电保护误动作。     

500kV电容式电压互感器暂态特性仿真

电容式电压互感器(CVT)作为电力系统一次侧输入电压的传感设备已得到广泛运用,其性能好坏会直接影响到继电保护、故障测距、监控等二次侧设备的正常工作。当系统发生故障时,由于CVT中含有电容及电感类的储能元件,因此其二次侧输出电压不能跟踪一次侧输入电压的变化,暂态过程可能延续数十ms,从而造成快速保护动作延迟,甚至出现不正确动作。为此,结合500kV电压等级的CVT实际参数值在Matlab/Simulink中搭建了该电压等级CVT的仿真模型,比较详细地研究了其暂态特性,分析了不同因素对暂态过程的影响,并基于仿真数据分析了暂态过程的变化规律。仿真结果表明不同故障时刻、不同电路参数时的暂态过程有很大的差异。该仿真结果对于设计实际产品、优化产品性能具有很大的实用价值。     

采用特高压隔离开关切合固定串补平台的电容式电压互感器的快速暂态试验

采用特高压(UHV)隔离开关切合串补平台时会产生隔离开关的重复击穿和快速暂态过程,可能导致邻近的电容式电压互感器(CVT)发生故障。为系统研究该暂态过程,通过特高压隔离开关切合串补平台模拟试验,测量了CVT上的过电压水平、快速暂态电压和电流波形,并分析了在CVT高压端上加装保护电阻和保护电感对快速暂态的抑制效果。试验结果表明:隔离开关操作时,CVT端口最大过电压约为1.54倍工频试验电压峰值,远小于其雷电冲击耐受电压,不会对CVT造成严重威胁。快速暂态电流振荡主频为500 k Hz,幅值可达2.2 k A,高幅值和高陡度的快速暂态电流可能会导致CVT内部元件局部过热,并产生局部过电压,进而导致CVT损坏。在CVT高压端加装保护电阻和保护电感能有效限制快速暂态电流的幅值和陡度,对CVT具有较好的保护效果。     

电容式电压互感器—理论与实践(续)

二、CVT中的暂态过程及铁磁谐振 CVT在一次侧合闸、一次侧短路以及二次侧短路并消除短路等操作时,均将产生暂态过程。由于共振电抗器和中间变压器带有铁心,在暂态过程中,铁心饱和,从而可能激发串联电压铁磁谐振以及稳定的次谐波谐振。这种谐振导致共振电抗器、中间变压器上产生很高的过电压,使电抗器、中间变压器绕组击穿,而且次谐波谐振还可能引起     

简化的CVT暂态模拟

由于电容式电压互感器(以下简称CVT)的暂态过程,可能导致快速保护超范围动作或者拒动,特别是短线尤为严重。因此,研究在系统故障时,CVT的过渡过程以及这种过渡过程对继电保护的影响显得十分必要。本文阐述了“简化的CVT暂态模拟”的等效电路、参数的选择、暂态波形以及对零序电抗继电器的考核试验等等。经过多年来的反复试验表明,这种模拟方法简单易行,可作为科研及生产上考核CVT暂态特性对继电保护动作行为影响的一种试验手段。     

用ATP-EMTP研究1000kV CVT的暂态特性

为研究1000kV电容式电压互感器(CVT)的暂态特性,在分析其非线性元件的饱和特性后,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了1000kV CVT计算模型。对不同阻尼电阻值下的铁磁谐振进行仿真,得出了理想的阻尼电阻值,计算结果与实际采用阻尼电阻值相吻合;在不同合闸相角下分别对CVT铁磁谐振以及瞬变响应进行仿真计算,铁磁谐振过电压波形的仿真结果与试验结果基本一致,得出最严重情况下的谐振过电压倍数和二次瞬变响应电压值。研究结果不仅可以实现1000kV CVT设计阶段的暂态性能参数控制,同时解决了试验无法模拟现场实际条件的矛盾,为晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中CVT暂态特性提供考核手段之一。     

谐振接地系统全补偿下单相故障的特征分析

针对谐振接地系统在实际应用中个别情况下即使完全补偿仍会出现残流过大进而影响到电网的安全运行的现象,分析了其产生的机理,并通过数字仿真再现了该暂态过程。对谐振接地方式下单相接地故障暂态过电压特征也进行了ATP仿真,对如何降低故障暂态过电压提出了建议。     

速饱和阻尼器在CVT中的应用研究

CVT（电容式电压互感器）内部含有电容和非线性电感元件,在二次短路消除及一次突然加压等电冲击时有可能产生铁磁谐振现象。为此,通常在产品上配装有阻尼器件。阻尼器的种类有固定电阻型、谐振型、速饱和型和电子型等。在我国,以西安电力电容器厂（简称西容厂）为先导,先后经历了由电阻型、谐振型向速饱和型阻尼器发展的过程。1速饱和型阻尼器的开发应用上述各种阻尼器均能有效地抑制谐振的发生,但从它们对CVT其它性能的影响来考虑,电阻阻尼器有影响测量准确度和二次输出容量的缺点;谐振型阻尼器（见图1的则对CVT的瞬变响应有不…     

电容式电压互感器暂态噪声的研究

研究电容式电压互感器(CVT)的暂态过程。对故障时CVT电路采用叠加原理,通过理论分析和仿真计算,可从其输出中分解出CVT的暂态噪声,从而建立暂态噪声模型。暂态噪声由低频、高频和非周期三个分量组成,占主导地位的是低频分量,高频分量一般只在故障5ms内发生作用。可以利用这一特点来提高保护电压的测量精度:通过采用一低阻滤波器来滤去暂态噪声中的低频分量,或是采用补偿算法对CVT输出中由于暂态噪声造成的误差进行补偿。这对于提高高压保护的动作准确性和动作速度是非常有意义的。     

电容式电压互感器暂态噪声的研究

研究电容式电压互感器(CVT)的暂态过程.对故障时CVT电路采用叠加原理,通过理论分析和仿真计算,可从其输出中分解出CVT的暂态噪声,从而建立暂态噪声模型.暂态噪声由低频、高频和非周期三个分量组成,占主导地位的是低频分量,高频分量一般只在故障5ms内发生作用.可以利用这一特点来提高保护电压的测量精度:通过采用一低阻滤波器来滤去暂态噪声中的低频分量,或是采用补偿算法对CVT输出中由于暂态噪声造成的误差进行补偿.这对于提高高压保护的动作准确性和动作速度是非常有意义的.     

电容式电压互感器谐波测量误差研究

依据电容式电压互感器(CVT)的结构和工作原理,建立了采用谐振型和速饱和型阻尼器的CVT谐波等效电路,给出了等效电路中元件参数的计算方法;通过对等效电路的分析,研究了CVT固有的多种谐振模式,给出了谐振频率的计算方法,得到CVT谐波测量误差的来源;对比分析了不同类型阻尼器对CVT测量误差的影响;仿真和物理实验验证了所得结论的正确性和有效性,为进一步量化分析CVT的谐波测量误差提供了理论依据。     

特高压串补平台投切对电容式电压互感器影响的试验研究

特高压串补平台在投切操作过程中,串联隔离开关触头间会出现间歇电弧,同时引起特高压电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)出现绝缘问题,因此非常有必要开展串补平台投切过程对CVT影响的相关研究。构建了实体串补平台、CVT和隔离开关回路实验来模拟特高压串补平台的投切操作,测量出投切过程中CVT上的快速暂态电压和电流;并通过对CVT内部电容元件的快速暂态电流试验,分析研究了串补平台投切过程中CVT的绝缘破坏机制和绝缘耐受强度。试验研究发现,在串联隔离开关操作时,线路电感、串补平台对地电容和CVT电容构成的回路中产生谐振过程,隔离开关触头间的间歇性电弧击穿会造成CVT承受多次的暂态过电压和过电流。另外,CVT电容器元件之间焊接点是最易发生绝缘故障的位置,并总结出目前CVT可以耐受幅值不高于4.5 k A的快速暂态电流。     

合闸时CVT分压电容暂态过电压的仿真研究

电网合闸时在CVT分压电容上出现的暂态过电压会对CVT分压电容造成一定的损害。使用Matlab/Simulink建立CVT暂态仿真模型,仿真不同合闸相角情况下分压电容暂态过电压;同时研究线路等效电阻、电感值及CVT参数对分压电容上出现的暂态过电压的影响,得到了这些参数对暂态过电压的影响规律。仿真结果对CVT分压电容上暂态过电压的抑制研究、降低分压电容故障率以及CVT运行具有重要价值。     

电流互感器TPY级铁心暂态特性分析

介绍了电力系统发生故障时暂态过程对电流互感器的影响,在对电流互感器TPY级铁心暂态性能数学分析的基础之上,通过实例利用计算机软件对TPY级铁心各设计参数对其暂态性能的影响做了分析,最后对电流互感器TPY级铁心暂态性能作了一定的总结。     

一起500kV CVT故障导致故障录波失真问题仿真分析

通过对CVT事故类别进行分析发现,包括电容器部分损坏、电磁单元短路、铁磁谐振等的CVT主要故障均可以一定程度通过二次电压变化得以体现,因此有必要结合日常生产工作中发现的各类互感器故障,深入研究CVT暂态故障发展过程中波形变化规律,将暂态电压波形特征量作为CVT运行状态监测和缺陷辨识依据,及时发现CVT缺陷保证系统安全稳定运行。本文结合一起500 kV CVT缺陷导致故障录波电压多次发生2倍以上异常升高,最终引起CVT二次电压消失案例,通过解体对故障原因进行了深入分析,运用仿真计算对录波波形进行了复现,从而明确了暂态波形特征量及其对应的缺陷类型,得出结论可为互感器运行状态监测及缺陷原因的判断提供依据。