环形Rogowski线圈传感头的设计

电子式互感器是智能电网新型量测体系的关键部件,Rogowski线圈型电子式电流互感器已成为目前电子式互感器研究和应用的重点。Rogowski线圈传感头的设计直接决定了互感器的测量精度。笔者着重介绍了基于Rogowski线圈的电子式互感器的工作原理和传感头的设计方法,根据设计理论制作了Rogowski线圈传感头,并进行相关的实验,其测量精度在实验室条件下满足0.2S级要求。     

电流互感器中的相位补偿技术

在电力系统中,电子式电流互感器已被广泛应用于电流测量,为了解决精确测量小电流(小于1 000A)这一国际公认的难题,设计一种新型的电子式电流互感器.针对新型电流互感器传感头的特点,对传感头部分各环节所引入的相位差进行分析研究,根据传感头分析结果设计出一种实用的相位补偿电路,并给出其仿真结果及试验结果.结果表明其精度完全能达到国标0.2级标准.     

电子式电流互感器测试技术研究现状分析

目前,如何提高电子式电流互感器运行稳定性和可靠性是互感器研究的难点,随之应运而生的测试技术是衡量其性能的手段。围绕电子式电流互感器测试技术这一主题进行综述,给出了测试标准,介绍了测试项目,重点分析了现场校验中的离线校验与在线校验技术,详细阐述了影响电子式电流互感器校验精度的关键因素,并总结了在线校验技术的最大优点是能及时发现存在故障的电子式电流互感器。展望电子式电流互感器在线校验技术发展方向将会朝着高精度传感头设计、高精度校验算法研究、保障操作人员安全等方向进行。     

电子式电流互感器应用现状及发展趋势

电流互感器在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。目前电磁式电流互感器逐渐暴露绝缘差、抗干扰能力弱等多种缺点,而电子式电流互感器凭借自身绝缘性好、体积小、可数字化等特点有望成为未来电气领域检测电流的主要设备。本文以电子式电流互感器的研究发展现状切入,通过空心线圈电流互感器(即Rogowski线圈式电流互感器)、低功率电流互感器(LPCT)、光学电流互感器展开进行系统论述,重点分析各自的组成结构及工作原理,并对其优缺点进行总结,提出改进之处。在此基础上指出电子式电流互感器在设备供能、环境适应、传感方式等方面所面临的挑战,并从传感机制和传感材料对其未来的发展趋势做出展望。     

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器传感头

介绍了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器传感头的结构、各部分的功能及其实现方法。通过理论分析和试验测试,对传感头的各种特性进行了较为深入的研究。     

一种实用的电子式电流互感器研制

本文对于电子式电流互感器传感头采用的模拟积分调理电路存在的缺陷,提出了实用改进型模拟积分器,降低了模拟积分器的积分漂移,提高了其抑制低频噪声能力。研制了由Rogowski线圈和改进型积分电路组成的实用电子式电流互感器,并对其进行了整体性能测试,得到了较好的效果。     

地电位供电型电子式电流互感器的设计

针对目前普遍使用的激光供电型电子式电流互感器存在的问题,研究了一种地电位供电型电子式电流互感器,该互感器采用传统倒立式SF₆的绝缘结构,其主要特点是传感单元位于地电位侧,取消了光供电系统,采用空心线圈作为计量、保护的传感单元,将调制的电信号引到低压侧进行解调得到被测电流。文章对温度这一影响空心线圈性能的关键因素进行了仿真计算。研制的地电位供电型电子式电流互感器在国网电力科学研究院进行了型式试验,试验结果表明,研制的电子式电流互感器准确度达到了0.2S级要求。     

中压电子式电流互感器Rogowski线圈的研究与设计

在分析电子式电流互感器工作原理、技术特点的基础上,设计了作为电子式电流互感器传感头的Rogowski线圈并制作了样机,对线圈的骨架材料、截面、抗干扰和温度效应进行了分析.再对圆形截面骨架和矩形截面骨架及其Rogowski线圈进行了试验比较,并得出最优结论.其与调理单元配套组成电子式电流互感器,通过一个线圈同时完成测量和保护功能,并通过了型式试验.     

新型中高压电子式电压互感器

提出以微型电流互感器检测耦合电容器电流,再将电流信号传输至控制室,转换为与一次电压成正比变化的二次信号的方法构成中高压电子式电压互感器的技术方案.详细论述了新型中高压电子式电压互感器的传感原理及结构,并对耦合电容器、微型电流互感器、功率放大器等关键技术进行了讨论.对所研制的新型中高压电子式电压互感器进行了精度试验、二次短路试验,试验结果表明新型电子式电压互感器性能良好.     

电子式高压电力互感器的发展现状及在电力系统中的应用

随着电力系统朝着自动化、智能化和数字化方向的发展,传统的电磁式电流互感器因自身传感机理限制很难满足电力系统发展要求。电子式高压电力互感器取代传统的电磁式互感器已成为发展的必然趋势。笔者论述了电子式高压电力互感器的研究意义,介绍了电子式高压电力互感器的类型及发展历史和研究现状,归纳提出了混合电子式高压电力互感器的实用化问题。     

电子式电流互感器传感头的相位差研究

为了降低传感头的相位差,从传感元件Rogowski线圈及后续处理电路的特点出发,对线圈和后续电路所产生的相位差进行分析计算,在此基础上设计合理的相位补偿电路,并给出试验结果。结果表明,相位调理电路完全能够补偿传感头所产生的相位差,从而使电流互感器的精度达到国标0.2级标准。     

基于EMTP的变压器励磁涌流谐波相位差仿真分析

利用变压器励磁涌流频谱中的相位信息,对变压器偏向时间轴一侧的励磁涌流进行了分析,发现变压器励磁涌流的谐波成分中,基波相位的二倍与二次谐波的相位差总满足0°或180°的规律.利用EMTP构建仿真程序,分别对变压器空载合闸、内部故障、外部短路情况下变压器励磁涌流以及励磁涌中基波与二次谐波相位差的规律进行了系统仿真,验证了该规律的正确性,对识别励磁涌流和内部故障提供了重要依据.     

0.01S级电流互感器检定结果的不确定度评定方法

采用0.002级电流比较仪,对0.01S级电流互感器进行检定,应用比较法测得被检互感器比值差与相位差的量值,分析测量重复性引入的标准不确定度、标准电流互感器允许误差引入的标准不确定度、互感器校验仪允许误差引入的标准不确定度、互感器负载箱误差引入的标准不确定度、差流测量回路的附加二次负荷影响引入的标准不确定度、测量数据修约引入的标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度、示值误差扩展不确定度评定方法。     

RCS-978变压器保护二次谐波制动系数整定值探讨

在《整定导则》中推荐的二次谐波制动系数为15%～20%,该制动系数是以两相涌流之差为基础分析得出的,鉴于RCS 978微机变压器差动保护对变压器各侧电流相位补偿方法的独特之处,励磁涌流在RCS 978差动保护装置中以相电流的形式出现,而非两相涌流之差,分析了《整定导则》中推荐的二次谐波制动系数用于RCS 978变压器差动保护装置时可能存在的问题。     

改进型二次谐波励磁涌流制动方法

分析了变压器励磁涌流波形中基波与二次谐波相位差的关系,二者满足0°或180°的相位关系,并通过对理想单相变压器仿真、三相变压器仿真、动模试验得到的涌流波形的分析验证了此结论,据此提出了一种利用二次谐波与基波之间幅值和相位关系综合判别励磁涌流的改进型二次谐波制动方法,应用该方法的差动保护明显优于采用传统二次谐波制动判据的保护,具有较好的工程应用价值。     

220kV变电站数字化改造的难点与解决方案

在220kV变电站开展数字化改造过程中的技术难点是在不影响运行设备的前提下接入新设备,如电子式电流互感器、电子式电压互感器等,而要解决这个问题需要解决母线差动保护改造及试验、旁路代主变压器运行、电压互感器并列、线路纵差保护的电流相位差和智能操作箱改造等问题。以220kV三乡变电站数字化改造实际工程为例,提出了一套可行的解决方案。     

基于负序电流判别的变压器差动保护零序电流自动补偿方法

对于星形/三角形(Y/d)连接组的变压器,形成差动量一般采用2种转角方式:Y侧电流移相转角(Y→d)和d侧电流移相转角(d→Y)以实现二次电流的幅值和相位校正.为了避免中性点直接接地侧外部单相接地短路时差动保护误动,2种转角方式都消去了差动电流中的零序分量,但因此降低了差动保护反应内部单相接地短路和匝间短路的灵敏度.直接利用中性点零序电流对差动电流进行自动补偿可以兼顾区内外接地短路时保护的可靠性与灵敏度,但实际上由于三相电流互感器(TA)与中性点零序TA的不同型问题,也可能导致差动保护的误动.研究表明,充分利用变压器各侧负序电流在区内外接地短路时的不同相位特征,可以对差动电流进行零序电流的自动补偿,既提高了区外接地短路时保护的可靠性,又保证了区内接地短路时保护的灵敏度不会降低.该方法无需增加额外的零序TA二次接线,也避免了零序TA极性校验问题.     

不同电流互感器混用对线路差动保护的影响及对策的研究

分析了电磁式电流互感器和电子式电流互感器暂态特性的差异,提出了采用差分虚拟制动CT饱和开放的办法来解决不同互感器混用时线路光纤差动保护饱和误开放的问题。该方法能够有效解决因暂态传递特性不一致引起的饱和误开放问题。此外由于电子互感器二次时间常数与常规互感器有较大差异,导致在故障切除后电子互感器侧电流拖尾,会造成开关跳开后线路保护仍计算有差流,同时保护各侧电流互感器的二次电流衰减时间常数不一致也存在导致差动保护在区外故障电流切除时误动作。提出使用全周差分傅氏计算保护跳开相的电流,以避免造成线路保护跳令不能及时收回导致误启动失灵以及区外故障切除引起差动误动的问题。     

△侧套管内电流互感器接线的变压器差动保护分析

针对在电力工程中为节省投资而采用低压 (△侧 )套管内有气隙电流互感器的情况 ,论述了单相变压器差动保护原理 ,介绍了三相变压器差动保护的 3种接线方法。分析结果表明 ,变压器△侧相绕组差动保护的TA接线 ,无论其是否为套管TA ,对匝间故障保护效果都无差异。但对相间短路故障 ,三相式变压器 △ 侧绕组差动保护接套管TA时 ,接法不同 ,保护效果则不同。     

多逆变器同步输出控制设计及实现

为实现多逆变器的同步输出,该文采用了闭环控制的方法,主要思想是采集出各个逆变器的输出的相位信息,通过控制器计算出相位差,利用相位差来调节逆变器的驱动信号,从而实现逆变器的输出同步。由于线圈耦合机构处于完全的谐振状态,因此逆变器的输出电压与电流为同步信号。该文的相位信息的采集主要通过电流互感器与电压比较器相结合,将正弦的线圈电流信号转换为方波信号提供给控制器,利于后续相位差的计算。驱动信号的调节主要通过控制器FPGA对驱动信号进行移相来改变输出的相位,从而实现逆变器同步输出的控制。