基于离散Gabor变换和增量Wiener滤波器的冲击电压波形重构算法研究

分析了冲击电压经过数字化冲击测量系统后被测波形产生畸变的原因,讨论了因量化噪声造成波形反卷积重构的病态性.提出了一种基于离散Gabor变换和增量维纳滤波器的冲击电压波形重构方法,对IEC1083-2TDG波形计算结果表明该方法可以有效实现冲击电压数字化测量波形复原,具有较高的准确度和稳定性.     

振荡型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性

利用振荡型冲击电压进行变压器冲击耐压试验具有波形易于调节、产生效率高的优点,为了研究振荡型类雷电冲击电压和标准雷电冲击电压波形在变压器绕组中分布特性的差异,利用能够产生不同类型冲击电压的发生装置,实际测量了变压器绕组各出线端的电压波形,研究和分析了其分布特性及影响规律。结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击电压波形畸变更为明显,其对变压器绕组首端位置主绝缘和纵绝缘的考核严酷程度更高。     

非标准雷电冲击电压模拟技术研究

变电站内实际遭受的雷电冲击电压与在高压设备试验中所用的标准雷电冲击电压存在很大差异。为探讨变电站内设备实际可以承受的非标准雷电冲击电压与标准雷电冲击电压(1.2/50μs)的差异,设计了一种可以产生模拟非标准雷电暂态电压波形的电路,可对电路元件参数进行调节,研究电路中不同的元件参数对产生的非标准雷电冲击电压波形的影响。非标准雷电冲击电压波形大多是振荡型冲击电压波形,通过Matlab Simulink进行电路仿真,依据仿真设计出能够产生非标准振荡型冲击电压波形的电路。研究结果表明,仿真电路产生的电压波形与实际电路测量得到的冲击电压波形相比较基本一致。该研究为进一步探讨非标准雷电振荡型冲击电压对电介质击穿特性的试验奠定了基础。     

振荡型冲击电压下局部放电的检测及干扰分析

变压器及GIS等电气设备在投运前往往会经过长途运输、现场组装等环节,这些环节会对设备的绝缘产生潜在的损害,因此现场试验对于设备的安全运行具有重要作用。交流耐压试验及局部放电测量并不能发现设备所有的潜在缺陷,冲击耐压试验及局部放电测量则是对其的有效补充。振荡型冲击电压是一种适合设备现场使用的冲击电压波形,为了研究振荡型冲击电压下局部放电的检测及特性,文中构建了振荡型冲击电压下局部放电检测系统,分析了干扰的来源及干扰抑制措施。研究结果表明冲击电压发生器的干扰是局部放电测量系统的主要干扰源,冲击电压本身的位移电流及发生器球隙动作所产生的高频干扰会对局部放电的测量产生严重影响,采用高通滤波器和基于脉冲时域波形的等效时频分析,可以有效滤除干扰,实现振荡型冲击电压下局部放电的准确测量。     

一种测量冲击电压的新分压方式

本文介绍一种测最冲击电压用的微分积分系统的分压方式。分别分析了微分和积分环节对波形测量误差的影响。文中给出了一些实验结果。认为这种分压方式有利于数字化测量工作的开展。     

冲击试验电压波形参数的快速确定

提出了利用数字化示波器的测量功能快速确定冲击试验电压波形参数的方法。讨论和评估了该方法对实际测量结果的影响 ,肯定了该方法可行     

冲击电压自动测量系统

介绍了一种冲击电压自动测量系统（稍做修改也可用于测量冲击电流）的结构和功能。该系统由数字存贮示波器,个人计算机,ＧＰＩＢ套件和打印机组成,配有中文软件,可根据冲击电压波形和峰值计算并设置示波器参数;通过试验电压采样序列,计算波形参数并画出波形图;画出传递函数Ｉ（ｓ）／Ｕ（ｓ）图;备有试验报告模板以撰写试验报告。     

特高压直流试验基地7200kV冲击电压发生器输出电压创世界记录

2007年10月9日晚7时，随着数道亮光闪过，特高压直流试验基地户外试验场测控楼和户外拍摄现场同时发出一阵欢呼声。7200kV冲击电压发生器产生的4845kV标准操作冲击电压击穿了25m的棒一板空气间隙，创造了冲击电压发生器操作冲击输出电压世界第一的记录；同时，7200kV冲击测量分压器实测到4845kV操作冲击放电电压波形，亦创造了冲击分压器测量操作冲击电压最高幅值世界第一的记录。[第一段]     

高压断路器电弧电压数字化测试系统

本文提出并建立了一套数字化的高压断路器电弧电压测试系统。通过采取措施 ,该系统能有效地工作于强电磁场干扰环境中 ,并在燃弧过程中定量测量电弧电压波形 ,在电弧熄灭后安全耐受暂态恢复电压。在电弧电压测量过程中 ,承载大电流母线所产生的压降迭加在电弧电压上 ,通过采取硬件补偿措施 ,将母线压降抑制到最小 ,使被测电弧电压得以最大限度地增强 ,因而该测量系统能定量测量电弧电压     

多种波形冲击电压发生器成套装置及其应用

介绍了上海交通大学高电压试验设备研究开发中心研制开发的新型多种波形冲击电压发生器，该冲击电压发生器能产生８种不同波形和不同幅值的冲击电压波形，给出了该发生器的电气回路，结构及其在各种场合的应用。     

瞬态过电压波形的滤波、重建与拟合

在测量电力系统瞬态过电压时,分压器的响应特性、测量和采样中产生的误差及各种背景噪声的干扰,很容易导致实际测量得到的波形产生畸变,从而影响对波形的观察与分析。为此,提出了一套解决上述问题的方案:先通过对实际测得的波形进行离散Gabor滤波,去除采样误差与背景噪声引入的畸变;再经过Wiener反卷积,消除分压器响应特性引入的畸变,从而较好地还原原波形;最后通过该方案中的波形拟合功能,更直观地得到各种参数,从而更便于分析。对IEC1083-2TDG(Test Data Generator)所产生的波形进行的测试结果证实,该方案具有上述功能,并具有相当的准确性与稳定性。     

纳秒脉冲电容分压器测量系统分析及波形重建

分析了纳秒脉冲条件下微分型、自积分型电容分压器的必要条件。用最小二乘法求得了测量系统的冲击 响应,并根据输入波形预测系统输出,采用基于Wiener滤波的反卷积法重建输入电压脉冲,并与积分器的输出波 形对比。结果表明,波形重建的效果要优于积分器,且不受电压等级、频率及采样频率的影响。     

标准冲击电压校准器的研制与溯源

冲击电压测试设备及仪器需要进行校准以保证冲击电压试验结果的准确性,为此研制了一种校准冲击电压测试设备仪器的冲击电压校准器。在介绍了设计原理后进行了不确定度分析和量值溯源。校准器的电压量程范围为30～1000V,能产生满足IEC60060-1:1989的标准雷电和操作冲击波,并且通过高精度直流电压源以及组成冲击回路的高精度、高稳定度的电感、电容、电阻等基本元器件,从而将冲击电压的参数经过这些元件的不确定度传递到相应的直流电压标准及元件标准上去。经过不确定度来源的分析和评估,校准器所产生冲击电压峰值的不确定度为0.05%,时间参数的不确定度<0.5%,可作为校准冲击电压测试设备以及仪器的标准波源。     

Application of step‐response test for evaluation of uncertainty of standard measuring system for lightning‐impulse high voltage

In evaluating the uncertainty of the standard measuring system for lightning‐impulse high voltages, which is composed of a standard voltage divider, a digital recorder, and calibrators, step‐response tests of the standard voltage divider may be useful. In this paper, a convolution algorithm is employed to calculate the output impulse voltage waveforms from measured step‐response waveforms. The uncertainties of peak‐value measurement due to the influence of the nominal epoch, uncertainty of the peak‐value measurement due to dispersion of the AC scale factor, and uncertainty of the virtual front‐time measurement due to long‐term stability are evaluated. Furthermore, the error of the virtual front time of the output waveforms is discussed. The front part of the step‐response waveform, t≤ T₃₀%, does not influence the error of the virtual front time. Therefore, for the standard voltage divider, the step‐response parameters, that is, the experimental response time, partial response time, settling time, and overshoot, have almost nothing to do with the error of the virtual front time. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 180(2): 24–32, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21279     

一起冲击电压分压器故障缺陷的分析和处理

对冲击电压波形异常现象进行了分析,确定是由于冲击分压器故障引起。对故障原因进行了分析,认定冲击分压器存在缺陷,修复了冲击分压器,并总结了相应的改进措施。     

用于纳秒脉冲高压测量的同轴型电容分压器

阐述了电容分压器的电路原理,根据同轴型电容分压器的容值计算公式计算了电容分压器的理论分压比,研制了一种用于测量上升沿小于10 ns脉冲高压的同轴型电容分压器,并利用方波源和电阻分压器对其进行了标定。实验测试表明,该电容分压器满足测量要求,能很好地测量快前沿的陡脉冲电压信号。     

冲击电阻分压器响应特性的研究

笔者研制了500 kV精密冲击电阻分压器,用于测量冲击全波及波前截波.笔者使用ATP软件对冲击电阻分压器进行了电路仿真,并且利用纳秒方波源对其进行了阶跃波响应试验,通过改变阻尼电阻大小、高压臂阻值及高压臂距离地面高度,研究了影响冲击电阻分压器响应特性的因素.所研制的分压器样机部分响应时间为7.4 ns,过冲18.8％.     

一种三相电压的软件锁相方法

传统的硬件锁相方法在畸变电压条件下会得到错误的相位信息。这里提出了一种基于PI控制的软件锁相环,通过同步旋转坐标跟踪原理,达到相位锁定的目的。在波形畸变、相位突变等条件下,都具有良好的抗干扰能力,能以较快速度、较高精度实现锁相。仿真实验验证了该方法的正确性。     

一种宽频带通用阻容混联式分压器的特性

讨论了一台可用来测量直流、交流、操作波、雷电波以及它们的组合波的高精度、宽频带通用阻容型式分压器的特性,介绍了分压器的高压臂与低压测量部分的设计,并通过实验与EMTDC(电磁暂态仿真程序)相结合的方式,分析了其本体的杂散电感、对地电容以及引线电感等对测量的影响,研究了该分压器对标准雷的响应。上述几种电压波形下的测量结果均显示,该分压器的刻度因数与标称值相差均<1%。