發(fā)布時間：2020-04-14 10:59

【摘要】：隨著配網(wǎng)一二次設(shè)備融合的大力推進和開關(guān)柜智能化、集成化的發(fā)展,作為一二次設(shè)備連接橋梁的電子式互感器,其采集器等信號處理部分近距離工作在一次側(cè)設(shè)備附近,長期處于復(fù)雜的電磁環(huán)境中。一次側(cè)開關(guān)操作引發(fā)的電磁暫態(tài)過程,容易傳遞到互感器的電子電路部分,使得電子式互感器在運行過程中頻繁發(fā)生電磁干擾故障;同時,開關(guān)操作過程中攜帶的高頻干擾,也會影響電子式互感器分壓器的暫態(tài)特性,導(dǎo)致采集器數(shù)據(jù)失真,引發(fā)保護誤動等現(xiàn)象,一次暫態(tài)干擾對電子式互感器的影響變得不容忽視。因此,需要開展開關(guān)操作暫態(tài)干擾對電子式互感器可靠性影響的相關(guān)研究,為電子式互感器暫態(tài)響應(yīng)特性的優(yōu)化提供理論基礎(chǔ),促進電子式互感器的推廣使用,為配網(wǎng)一二次設(shè)備融合提供實際工程應(yīng)用價值。本文針對運行在10kV開關(guān)柜內(nèi)的電子式電壓互感器,建立開關(guān)重燃模型;在研究開關(guān)柜內(nèi)開關(guān)操作過電壓的產(chǎn)生機理和相關(guān)時頻特性的基礎(chǔ)上,研究電子式互感器在過電壓傳導(dǎo)干擾下的暫態(tài)響應(yīng)特性,分析電子式互感器高頻傳變特性的影響因素。分析得開關(guān)操作過程中的開關(guān)重燃,會產(chǎn)生上兆赫茲的高頻分量,影響電子式互感器的分壓特性,其伴隨的高頻諧波可能會對采集器造成破壞。依托中國電科院武漢分院計量所,搭建10kV AIS開關(guān)分合操作電子式互感器暫態(tài)響應(yīng)檢測平臺,測試電子式電壓互感器的實際響應(yīng)情況,發(fā)現(xiàn)在10kV開關(guān)柜線路參數(shù)中,開關(guān)操作過電壓幅值不超過3倍的電源電壓有效值,暫態(tài)過程持續(xù)時間約20ms~60ms;開關(guān)操作過程中的高頻分量主要分布在2MHz~5MHz,會對電子式互感器的暫態(tài)特性造成影響,需要在采集器前增加高頻濾波等相關(guān)措施。本文研究成果為電子式互感器暫態(tài)性能優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐,同時為電子式電壓互感器暫態(tài)性能測試試驗的完善提供了實驗依據(jù),有助于提高電子式互感器的長期運行穩(wěn)定性。
【圖文】：

由開關(guān)操作引起的電磁干擾產(chǎn)生的 EIT 故障率仍高居不下。前期現(xiàn)場運行驗和性能檢測結(jié)果均表明，開關(guān)操作是 EIT 嚴重的電磁干擾源，有多次出現(xiàn)斷路或隔離開關(guān)操作引起繼電保護誤動作的情況[7]。根據(jù)目前電子式互感器投運情況和年運行數(shù)據(jù)分析，無論是模擬輸出型還是數(shù)字輸出型電子式互感器，它們在正常定運行中，均能常年保持穩(wěn)定的測量。但是，，不少設(shè)備投運后仍存在電磁兼容（子式互感器）、模塊故障（合并單元）和三相電量不平衡（數(shù)字化電能表）等質(zhì)量題。目前國內(nèi)一些采用了電子式互感器的智能變電站里，有超過 1/3 的變電站反饋電子式互感器問題，其中主要原因是開關(guān)動作暫態(tài)過電壓造成采集器硬件損壞和集器的電源損壞，導(dǎo)致合并單元通信異常。根據(jù)國家電網(wǎng)公司運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)（圖 1-圖 1-2）可知，ECT 的主要故障發(fā)生在采集器（43.9%）、傳感器故障（15.3%），E的主要故障是絕緣問題（61.6%）、采集器故障（26.9%）[8]。絕緣受潮 0.6%軟件問題 1.9%其他2.5%供能單元故障3.2%合并單元故障7.0%噪聲干擾 9.6%合并單元故障1.9%電磁干擾 9.6%

由開關(guān)操作引起的電磁干擾產(chǎn)生的 EIT 故障率仍高居不下。前期現(xiàn)場運行驗和性能檢測結(jié)果均表明，開關(guān)操作是 EIT 嚴重的電磁干擾源，有多次出現(xiàn)斷路或隔離開關(guān)操作引起繼電保護誤動作的情況[7]。根據(jù)目前電子式互感器投運情況和年運行數(shù)據(jù)分析，無論是模擬輸出型還是數(shù)字輸出型電子式互感器，它們在正常定運行中，均能常年保持穩(wěn)定的測量。但是，不少設(shè)備投運后仍存在電磁兼容（子式互感器）、模塊故障（合并單元）和三相電量不平衡（數(shù)字化電能表）等質(zhì)量題。目前國內(nèi)一些采用了電子式互感器的智能變電站里，有超過 1/3 的變電站反饋電子式互感器問題，其中主要原因是開關(guān)動作暫態(tài)過電壓造成采集器硬件損壞和集器的電源損壞，導(dǎo)致合并單元通信異常。根據(jù)國家電網(wǎng)公司運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)（圖 1-圖 1-2）可知，ECT 的主要故障發(fā)生在采集器（43.9%）、傳感器故障（15.3%），E的主要故障是絕緣問題（61.6%）、采集器故障（26.9%）[8]。絕緣受潮 0.6%軟件問題 1.9%其他2.5%供能單元故障3.2%合并單元故障7.0%噪聲干擾 9.6%合并單元故障1.9%電磁干擾 9.6%
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM591

【參考文獻】

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本文編號：2627224