直流偏磁下电流互感器误差特性分析

直流偏磁会改变计量用电流互感器(TA)的传变特性,影响仪表测量、电能计量的准确性。通过建立等效电路模型,仿真直流偏磁前后励磁电流波形变化情况,定性分析出直流偏磁电流造成TA误差增大。基于TA电磁关系方程,利用全波傅里叶算法导出了TA传变误差的解析表达式。仿真算例验证了理论分析结果的正确性,定量给出了不同因素和直流偏磁共同作用下TA的三维误差曲线,表明比差、角差随直流偏磁电流的增大而增大,为计量用TA的设计和参数整定提供了科学依据。     

计及直流偏磁的保护用电流互感器仿真与实验分析

保护用电流互感器(Current Transformer,CT)对电力系统继电保护的动作特性影响很大。直流偏磁会对CT的传变特性产生影响,利用其T型等值电路推导出了直流偏磁条件下的励磁电流和磁通的表达式。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对不同直流偏移系数条件下的CT传变特性进行仿真分析,结果表明,偏磁条件下CT的磁化曲线第三象限部分会减小,二次电流波形也会发生畸变,同时二次电流中谐波幅值也在增加,当偏磁电流增加到一定值时二次谐波将会大于三次谐波,随着直流偏移系数的增加各次谐波也呈线性增长,而基波幅值在减小。同时,设计了交流叠加直流的实验电路来模拟直流偏磁现象以对保护用CT的传变特性进行实验分析。实验结果表明,在偏磁条件下CT不能正确传变一次电流,在偏磁条件下CT二次电流有效值会减小,同时基波幅值也相应减小,而其余各次谐波的幅值呈线性增加,对角差的影响较电流误差而言更为严重。由此可见,直流偏磁改变了保护用CT的传变特性,对采用基波分量算法及谐波制动方案类型的保护构成严重威胁,降低继电保护的可靠性。     

直流偏磁与剩磁对计量用TA误差影响的研究

直流偏磁与剩磁的存在会改变计量用电流互感器(TA)在铁心磁化曲线上的工作点,直接影响电能计量与测量的准确性。提出了一种基于三参数正弦曲线拟合算法的比差、角差测量方法,并通过试验分析了直流偏磁与剩磁对计量用TA误差特性的影响。试验数据表明,直流偏磁与剩磁都会使比差和角差向着不同的方向增大,而且当直流偏磁与剩磁同方向同时存在时,误差将会远远超过规定的限值,导致电能计量与测量的结果出现较大偏差。     

直流偏磁对电流互感器的作用机理研究

为深入研究直流偏磁对电流互感器(CT)的作用机理,首先介绍了Preisach仿真方法的原理及实现方法。在利用CT校验仪验证仿真方法的正确性之后,通过对直流偏磁、铁心材料、二次负荷等因素综合作用下的CT传变特性进行仿真分析,揭示了直流偏磁对CT的作用机理。文章提出的仿真方法可用于揭示CT在现有偏磁水平下的误差变化规律,以保证电网的计量公平性和运行安全。     

直流偏磁对计量用电流互感器的性能影响分析

通过电流互感器(current transformer,CT)的T型等效模型推导出了计量用CT的误差与铁芯磁导率之间的关系,并通过铁磁性能实验得到了在直流偏磁下电感与铁芯磁导率之间的变化规律。设计交直流混合实验方法模拟真实的直流偏磁现象,通过实验数据分析直流偏磁对计量用CT误差的影响。结果表明,直流偏磁没有改变铁芯饱和特性,随着直流偏置量的增加,比差整体往负方向偏移,角差整体往正方向偏移,CT二次侧的谐波分量增加,偶数次谐波分量的增加尤为明显。     

直流偏磁对电流互感器影响分析

保护用电流互感器(TA)对电力系统继电保护的动作特性影响很大。直流偏磁会对TA的传变特性产生影响,利用其T型等效电路推导出了直流偏磁条件下的励磁电流和磁通的表达式。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对不同直流偏移系数条件下的TA传变特性进行仿真分析。结果表明偏磁条件下TA的二次电流波形也会发生畸变,同时二次电流中谐波幅值也在增加,当偏磁电流增加到一定值时2次谐波将会大于3次谐波,随着直流偏移系数的增加各次谐波也呈线性增长,而基波幅值在减小。由此可见,直流偏磁改变了保护用TA的传变特性,对采用基波分量算法及谐波制动方案类型的保护构成严重威胁,降低继电保护的可靠性。     

计量用TA在直流偏磁条件下传变特性的实验与分析

直流偏磁会改变计量用电流互感器(TA)的传变特性,直接影响仪表测量、电能计量的精度.地磁风暴、直流输电系统、线路故障、人为加入直流分量等都会使TA产生直流偏磁.理论分析表明,直流分量不产生变化磁通,其作为励磁电流改变铁心工况,产生各次谐波,影响TA的正确传变.以计量仪表常用的0.1级TA04-5A/5mA为例,通过实验...     

直流偏磁对电流互感器暂态传变特性的影响

高压直流输电和地磁感应电流引起的直流偏磁现象日趋严重,分析其对电流互感器暂态传变特性的影响十分必要。通过建立等效分析模型,针对直流偏磁及故障起始角对于电流互感器暂态传变特性,特别是对起始饱和时间的影响进行了详细的推导和分析。通过MATLAB程序对某实际电网中运行的电流互感器暂态传变特性参数进行计算,得出偏磁电流大小与起始饱和时间、二次电流的基波和2次谐波的定量关系。分析结论为了解电流互感器在偏磁条件下的工作状况以及继电保护装置的整定提供了参考。     

直流偏磁和剩磁同时作用下保护用电流互感器的暂态特性研究

电力系统中电磁式电流互感器的暂态特性关系系统的安全稳定运行,通过建立直流偏磁条件下电流互感器的等效电路模型,利用基本电磁关系方程导出了剩磁和偏磁对保护用CT起始饱和时间和暂态饱和系数影响的定量数值关系。分析表明,直流偏磁将加速保护用CT的饱和,且偏磁电流越大互感器饱和越快。同时,剩磁与偏磁共同作用使得暂态饱和系数增大,如不考虑其变化,选择的CT可能不能满足偏磁条件下系统对CT的要求。通过仿真验证了理论分析结果的正确性。该研究为保护用CT的选择、继电保护的整定提供了参考依据。     

直流偏磁和剩磁同时作用下保护用电流互感器的暂态特性研究

电力系统中电磁式电流互感器的暂态特性关系系统的安全稳定运行,通过建立直流偏磁条件下电流互感器的等效电路模型,利用基本电磁关系方程导出了剩磁和偏磁对保护用CT起始饱和时间和暂态饱和系数影响的定量数值关系.分析表明,直流偏磁将加速保护用CT的饱和,且偏磁电流越大互感器饱和越快.同时,剩磁与偏磁共同作用使得暂态饱和系数增大,如不考虑其变化,选择的CT可能不能满足偏磁条件下系统对CT的要求.通过仿真验证了理论分析结果的正确性.该研究为保护用CT的选择、继电保护的整定提供了参考依据.     

电流补偿型超导限流器的研究

电流补偿型超导限流器是一种新型的限流器拓扑,它由等效电流源、限流电阻并联后通过连接变压器串联人电力系统.正常运行时,等效交流电流源值与系统电流值保持一致,限流器对系统运行无影响;故障后,系统电流值远大于等效交流电流源值,限流电阻立刻自动投入限流.给出了实际应用电路及其控制系统,理论分析和仿真结果论证了该种超导限流器具有良好的限流特性.     

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器(LPCT)实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器.LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号.试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0.2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求.通过对装置的温度试验得出:在-30℃～70℃温度范围内,系统的比差变化小于±0.1%,角差变化小于±2',验证了装置的实用性.     

直流控制系统对直流近区交流线路短路电流幅值的影响

在故障期间良好的直流控制系统可以减少故障对电网的伤害。介绍了目前主流的直流控制系统逆变侧的结构及其主要参数,分析了控制系统的低压限流、最大触发角控制、电流放大器和换相失败预测等环节的基本结构,通过PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,在故障期间分别限制不同控制环节的信号输出,研究其对短路电流幅值的影响,指出换相失败预测环节是影响直流近区交流线路短路电流幅值的直接因素,最大触发角控制和电流放大器环节间接影响短路电流幅值。     

基于间接电流控制的电流型PWM整流器

针对电力电子装置给电力系统带来谐波污染和功率因数下降的问题,建立了三相电流型PWM整流器在abc坐标系下的数学模型,并在该坐标系下通过控制三相电流型PWM整流器交流侧电流的基波和相位,进而间接控制网侧电流的间接电流。通过仿真和实验验证,该控制策略完全可以实现网侧电压电流单位功率因数,且直流侧电流趋于稳定。     

全数字滞环电流控制可控电流源研究

提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programm-able gate array,FPGA)控制的全数字滞环电流控制型可控电流扰动源,选取单相全桥拓扑作为可控电流源的主电路结构。对两态滞环和三态滞环电流控制进行了仿真分析和对比,利用PSCAD软件中的自定义模块,采用Fortran语言对2种不同控制策略进行编程实现,仿真结果表明两态滞环电流控制策略更加适合于可控电流源。最后设计制作了一台原理样机,利用FPGA控制器实现了对电流源的控制,采用VHDL语言实现滞环电流控制,实验结果表明滞环电流控制技术对可控电流源的实现是有效的。     

基于暂态电容电流补偿的线路差动保护

稳态电容电流补偿法不能补偿暂态电容电流,影响了差动保护的性能;时域补偿法和基于贝瑞隆模型的补偿法能对暂态电容电流进行有效补偿。提出一种基于时域补偿的差动保护实用算法,并给出以上3种补偿法在应用于带并联电抗器线路时相应的修正方案。仿真表明,时域补偿差动判据和贝瑞隆差动实用判据能有效补偿暂态电容电流,有利于降低动作门槛,从而大大提高保护的灵敏度和动作速度,其中贝瑞隆差动实用判据效果更佳。     

电流互感器的接线方式对电流误差的影响

分析电流互感器的接线方式对电流误差的影响，得出全星形电流误差最小，用于发电机回路，110kv及以上线路，计度收费电路上，不完全星形接线，用于10kV及35kV线路上；三角形接线电流误差最大，不能用于测量。只能用于变压器差动保护中的相角补偿。     

电流互感器相间电流互串对差动保护的影响

针对母线差动保护、线路差动保护在区外故障时出现不正确动作,其共性特征为某一相出现故障,差流出现在其他相,且为特征很明显的不平衡毛刺电流的现象,文中对此进行了理论分析,得到此类误动与电流互感器二次回路的相间汲出(分流互串)相关的结论.理论研究揭示了此类误动中存在的非故障相毛刺电流方向和故障相电流极性相反、毛刺电流幅值大、持续时间短等共性特征产生的机理.经建模仿真分析、实验室模拟实验以及大量故障录波波形特征规律研究,验证了理论分析的正确性,并提出了相应的解决措施.