電子式電流互感器隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和推進(jìn)得到了越來越多的應(yīng)用。應(yīng)用中,將電子式電流互感器就地、就近布置在高壓設(shè)備附近或外殼上,實現(xiàn)實時的監(jiān)測高壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),提升電網(wǎng)智能化運(yùn)行水平。但是,由于電網(wǎng)復(fù)雜的電磁環(huán)境,會對布置于其中的電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾,從而導(dǎo)致電子設(shè)備的誤報警、誤動作,甚至使得電子設(shè)備發(fā)生不可恢復(fù)的損壞,危及電網(wǎng)安全,制約智能電網(wǎng)的建設(shè)。本文圍繞電子式電流互感器的采集卡,分析電網(wǎng)開關(guān)分、合操作對采集卡產(chǎn)生的干擾影響,并采用阻尼振蕩波來模擬電網(wǎng)開關(guān)操作產(chǎn)生的這一暫態(tài)過程。本文對采集卡進(jìn)行實際阻尼振蕩波干擾的大量測試,并結(jié)合計算機(jī)仿真工具,在計算機(jī)軟件中建立采集卡、阻尼振蕩波發(fā)生器的模型,并仿真采集卡在阻尼振蕩波干擾下的各點(diǎn)波形。最后依據(jù)電磁干擾的常用解決措施,提出通過兩個方面的措施來改善電子式電流互感器采集卡的電磁抗擾度性能。一方面通過分析采集卡主要積分回路中運(yùn)算放大器的性能,分析在阻尼振蕩波干擾下的運(yùn)算放大器的失效機(jī)制;以及通過對采集卡印制電路板的場耦合分析,推導(dǎo)阻尼振蕩波在采集卡上的耦合機(jī)制。提出對疊加干擾噪聲的信號進(jìn)行濾波,并通過高壓低通濾波器的設(shè)計,提升了采集卡的電... 

【文章來源】： 鄭志超 浙江大學(xué)

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

慢速阻尼振蕩波測試現(xiàn)場布置

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文20100kHz的測試要求。2.2.3阻尼振蕩波測試結(jié)果如圖2.12所示，為耦合加入慢速阻尼振蕩波后，采集卡輸出至合并單元，通過上位機(jī)觀察獲得的實驗波形。圖2.12慢速阻尼振蕩波干擾上位機(jī)輸出波形從圖2.12可以看出，在慢速阻尼振蕩波干擾下，上位機(jī)輸出的波形呈現(xiàn)出局部整體往上偏移的趨勢。而且上移的起始時刻與耦合慢速阻尼振蕩波干擾的時間相對應(yīng)。局部放大耦合慢速阻尼振蕩波干擾的時刻，如圖2.13所示，采樣得到的信號在每個周期中依舊保持正弦波的形狀，但在其上疊加了干擾尖峰。分析電子式電流互感器采集卡上模擬電路部分更容易耦合受到100kHz的慢速阻尼振蕩波干擾，而經(jīng)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號和光信號相對穩(wěn)定，故主要研究模擬電路部分的干擾耦合情況。如圖2.14所示，為采集卡輸入至A/D轉(zhuǎn)換芯片之間的積分處理電路原理圖。圖中的VIpal_in+和VIpal_in-為Rogowski線圈輸出電壓信號經(jīng)過一個共模電感以及TVS管后的電壓信號。這兩條信號處理電路只在采集卡受到較大電壓干擾的情況下才工作，對平時工作于正常電壓狀態(tài)的測量電路進(jìn)行保護(hù)。

第2章采集卡阻尼振蕩波干擾21圖2.132kV慢速阻尼振蕩波干擾上位機(jī)輸出局部放大VIpalin+VIpalin-R1R1R5R6R3R2R7R13R8R9R15R103R16R18R107R20R85R100R102R21R101R95R87R104R106R25R105R96C8C9C123C124AD_8AD_32U1AU1BU15AU15B-12V12V-12V12VABC圖2.14采集卡積分處理電路原理圖該保護(hù)電路第一級為一分壓電路，將輸入電壓大致分為1/8量程和1/32量程。分壓之后緊跟一級電壓跟隨器，利用其輸入阻抗高而輸出阻抗低的特性，起著隔離緩沖的作用。最后一級為帶“慣性環(huán)節(jié)”的積分器，在選擇合適的積分電阻R、積分電容C、和反饋電阻Rf之后，可以近似為積分電路且可以有效地抑制積分電路的零輸入電壓時的“積分漂移”現(xiàn)象。當(dāng)電子式電流互感器正常工作時，Rogowski線圈輸出一電壓幅值約為1.5V，頻率為50Hz的正弦交流信號。采用低頻信號發(fā)射源模擬電網(wǎng)正常運(yùn)行時的工作狀態(tài)，將1.5V，50Hz的電壓信號直接加入采集卡輸入端，用示波器觀測圖2.14中觀測點(diǎn)A（分壓輸入）、觀測點(diǎn)B（跟隨器輸出）觀測點(diǎn)C（積分輸出）這三點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2920337