基于容性设备泄漏电流的电网电压分频测量方法分析

为优化电网过电压在线监测的测量技术,提出了一种基于测量容性设备泄漏电流的电网过电压的测量方法。该方法是使用2个不同磁导率的线圈分别获取容性设备泄漏电流中频率为30～3 000 Hz以及3kHz～1MHz的电流成分,经过积分滤波处理后将2路信号求和还原为线路电压。分析了泄漏电流与电压的传递函数,研究了电压传感器的工作原理及其影响因素。最终采用分频的方式实现了工频、操作冲击和雷电冲击过电压的测量。采用的电压传感器结构简单,与高压系统没有电气连接,具有很好的安全特性。工频、操作冲击和雷电冲击过电压试验结果表明设计的传感器具有很好的准确度和线性度,可以用于高压电网的电压测量。     

高压电流互感器容性泄漏误差原理及测试方法研究

高电压电流互感器在额定电压下的容性泄漏电流对互感器的误差有一定的影响。为了准确地测量容性泄漏误差,通过理论推导得到容性泄漏电流产生的机理和其对电流互感器误差影响的模型,提出了一种改进的可以测量微安级泄漏电流幅值和相位的方法,即参考锁相法,分析了施加电压电流测量法和参考锁相法的优缺点,并采用所提方法完成了一台高压标准电流互感器容性泄漏误差测试。通过试验与施加电压电流测量法在各工况下进行比较,验证了理论和测试方法的一致性,但对高准确度等级的高压电流互感器,参考锁相法更实用,研究对高压电流互感器的设计及检测人员有一定的借鉴作用。     

高压绝缘子污秽泄漏电流采集装置的设计与实现

研制了一种高压输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置,装置通过由高速运算放大器构成的电流电压转换电路,可获得准确的工频泄露电流值和高频电流脉冲次数,避免了脉冲信号频率频带宽、电流范围大给电流传感器制作带来的困难。绝对值电路的应用优化了电路设计,增大了泄漏电流的测量范围。分析了监测装置的测量误差,提出了提高精度的方法,测试结果表明装置具有较好的测量精度和良好的运行性能。     

用于过电压检测的电流互感器高频等效电路建模方法

电力系统中设备的绝缘性能非常重要，而过电压是引发设备绝缘损坏的主要威胁之一，采用电流互感器可以有效监测电力系统中的过电压。文中针对基于末屏电流检测的过电压传感器提出了一种电流互感器的高频等效电路建模方法，解决目前低频建模方法无法准确模拟过电压中高频（MHz）分量的问题。该方法可以在不改变电力设备一次接线方式的前提下，实现包括工频过电压、操作过电压以及雷电过电压在内的各种过电压传感器的准确建模。分析了高频时电流互感器的电磁谐振特性，并据此建立了包含多个谐振频率的RLC高频等效电路。通过仿真算例和实验测试，验证了所提模型的准确性。通过所提等效电路即可根据电流互感器的末屏电流来计算过电压的大小，从而有效评估绝缘风险、保障电网安全运行。     

高压绝缘子污秽泄漏电流采集装置的设计与实现

研制了一种高压输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置,装置通过由高速运算放大器构成的电流电压转换电路,可获得准确的工频泄露电流值和高频电流脉冲次数,避免了脉冲信号频率频带宽、电流范围大给电流传感器制作带来的困难.绝对值电路的应用优化了电路设计,增大了泄漏电流的测量范围.分析了监测装置的测量误差,提出了提高精度的方法,测试结果表明装置具有较好的测量精度和良好的运行性能.     

电容型高压电气设备绝缘在线监测的关键技术

为保障高压电力设备安全运行,设计了容性高压电气设备(高压套管、电容式电压互感器、电流互感器、避雷器)的在线监测系统,详细阐述了其监测电路的设计,包括:零磁通电流传感器、采集控制单元.设计的双级零磁通电流传感器有效提高了监测精度,采用220V电源信号作为同步的技术大幅度增加了固定时间内允许测量的次数,提高了测试效率,该在线监测系统已经在投入使用,运行结果表明具有很好的效果.     

3.6～40.5 kV断路器容性负载开合试验回路研究

高压断路器(尤其是真空断路器)开合容性电流时,会产生电压和电流的暂态现象,可能导致很高的过电压和关合涌流,甚至会导致重击穿对电网造成严重威胁.对电容性负载的使用工况进行了分析,设计了适用于3.6～40.5 kV电压等级的试验回路以满足该电压等级的开关试验,并探讨了高压断路器容性电流开合试验方法.该试验回路在大容量试验室...     

基于谐波分析的MOA容性电流补偿新方法

分析了氧化锌避雷器在基波电压作用下,基波电压与阻性泄漏电流3次谐波分量间的关系。通过电场传感器获取线路基波和3次谐波电压信号,用数字信号处理技术分析氧化锌避雷器的全电流,提出了计算氧化锌避雷器阻性泄漏电流的新方法。仿真计算表明该法可较好地补偿氧化锌避雷器容性电流的基波和3次谐波分量。     

中压电缆终端高频电热老化试验装置的研制及分析

中压电缆终端被广泛应用于柔性交流输电和作为逆变器和电机的连接中,这些电缆终端可能会遭受到高频谐波电压的冲击,从而导致其绝缘迅速失效.本文研制了模拟电网高频谐波电压和工频大电流的电热老化试验装置.首先,通过信号发生器和功率放大器产生低压大电流信号,再通过高频变压器升压获得高频高压;同时通过工频试验变压器产生工频高压,将工...     

避雷器泄漏电流分析及监测解决方案

避雷器是电力系统中一种主要的保护设备，是将系统过电压限制到一定的水平，除了限制雷击过电压外，还能限制一部分操作过电压。我国电力系统中采用的避雷器主要有三种：即管型避雷器；阀型避雷器和金属氧化物避雷器。其中以氧化锌避雷器为主，其保护功能是通过释放电量完成，能量是以电流的形式流入大地而实现的。冲击电压消失后，避雷器恢复电压即系统的工频电压，此时，避雷器在工频电压的作用下从内部和外部向大地流过微小的泄漏电流，我们在工作现场对避雷器的性能检查和试验主要就是对其施加各种电压，监视避雷器的不同的泄漏电流来判断其性能好坏的，所以研究避雷器的在各种电压的泄漏电流，有着十分重要的意义。综合自动化监测技术的完善，无人值守电厂、变电站逐步成为电力系统运行及监控的主要手段。传统的外观监视和定期预试及检修已远远满足不了目前变电运行的要求，避雷器的在线监测已是势在必行，该文对泄漏电流的有效屏蔽和在线监测也提出了解决方案。     

Metal oxide surge arrester condition monitoring based on analysis of leakage current components

This paper presents proper indicators for evaluation of the surge arrester condition based on the leakage current analysis. Maximum amplitude of fundamental harmonic of the resistive leakage current (I_mr1), maximum amplitude of third harmonic of the resistive leakage current (I_mr3) and maximum amplitude of fundamental harmonic of the capacitive leakage current have been used as indicators for surge arrester condition monitoring. The effects of operating voltage fluctuation, third order of voltage harmonic, over-voltage and varistor aging have been investigated to show the ability of introduced indicators for accurate diagnostic of arrester’s conditions. In order to have accurate values of stray capacitors, 3D-FEM has been used. Moreover, surge arrester model for calculating leakage current has been performed in ATP–EMTP. In addition, the signal processing has been done using MATLAB software. This study shows that the introduced indicators are proper criteria for surge arrester condition monitoring.     

中性点不接地配电网电容电流实时测量新方法

提出了一种实时测量中性点不接地配电网电容电流的新方法———单频率测量法,即从电压互感器开口三角侧注入一个恒定的电流信号,测量开口三角侧电压和二次星形侧相电压。根据注入的电流信号和测出的电压信号,计算出配电网对地电容值和电容电流值。该方法完全避免了电压互感器短路阻抗和注入信号频率选取组合对测量结果的影响。经理论推导和模拟实验验证,该方法不影响配电网正常运行,具有安全、简捷、准确等优点。     

基于等效模型的介质损耗数值算法

基于电阻和电容并联或串联等效电路模型提出了一种在非整周期情况下仍有较高精确度的介损数字化算法.测量电容型设备绝缘上的电压和泄漏电流信号后使用傅里叶算法或加窗插值傅里叶算法和修正理想采样频率法获得信号的谐波分量,分别根据阻容并联/串联等效电路模型以及电压信号对电流信号进行拟合,并将拟合模型中的变量进行适当的转化后使模型由...     

An instrument for insulation conditions detection of roof insulator on high-speed-train

With the rapid development of high-speed-railway, environment around high voltage device on train roof becomes very complicated. Most train accidents happened due to occurrence of flashover on roof insulator, but the insulation condition estimation of insulator in such environment is much difficult. To ensure the insulation property of electric equipment, and guarantee the operation safety of high-speed-train, here established an instrument with high reliability which can on-line monitor insulation condition of roof insulator and give out advanced alarm before the incipient insulator flashover. The instrument consists of three parts, Data Acquisition & Sensor, Data Processing and Back Processing. Anti-interference and protection methods are processed to Rogowski coil sensor for better leakage current signal. To avoid the fluctuation from railway power supply, four modules are set to filter the power supply waveform. Through laboratory measurement, it is shown that the leakage current and the impedance angle can be detected by the instrument accurately. From the comparison of leakage current and impedance angle results under different moisture condition and the alarm operation when leakage current value reached threshold, this instrument can give out enough information for staff to understand the insulation condition of insulator.     

基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力系统过电压保护的主要装置,对MOA进行在线监测是保证电力系统安全运行的重要手段。监测MOA的运行状况主要是监测其阻性泄漏电流。针对目前几种MOA阻性电流提取方法存在的问题,根据A、B、C三相电压过零时流过避雷器的全电流与构成它的阻性和容性电流之间的相互关系,提出了一种新的阻性电流提取方法,并推导出了该方法的数学公式。最后分别建立了在系统电压正常和有谐波状态下的仿真模型,对该方法进行验证。结果证实了该方法能有效地滤除电网电压3次谐波和相间耦合电容产生的干扰,为MOA性能的判断提供了可靠的依据。     

以中相电压过零点为时间基点的氧化锌避雷器阻性电流提取方法

氧化锌避雷器是电力系统限制过电压的重要保护设备,通常采用在线监测阻性泄漏电流的方法对其运行状况进行判断。结合目前各阻性泄漏电流提取方法的优点,以B相电压过零点为时间参考点的泄漏电流谐波分析法为基础,提出了一种新型阻性泄漏电流的提取方法,并给出了该方法的数学模型。通过仿真计算证明,该方法不仅能够有效地消除电网谐波电压与相间耦合电容的干扰,避免因某相避雷器故障、三相避雷器差异以及电网电压波动等因素给监测带来的影响,还可以准确地提取阻性泄漏电流。     

单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计.根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器.对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机.仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本.     

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。     

故障电流限制技术及其新进展

负荷中心大电源的投入和系统互联都会大大增加系统的短路电流。如果短路电流超标,则相应设备必须更换,这既需要昂贵的费用也需要较长的工期。故障电流限制器提供了另外一种解决方案。文章首先综述应用于中高压领域的故障电流限制技术;然后介绍成熟的和正在研究的比较有代表性的故障电流限制器,并重点突出基于晶闸管保护型串补的短路电流限制器;最后介绍华东500 kV电网故障电流限制器示范工程,给出该工程采用的主电路和过电压保护措施,并展望故障电流限制器的发展方向。