【摘要】：在國家電網(wǎng)公司大力推進堅強智能電網(wǎng)建設的背景之下,電子式互感器由于其絕緣結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)范圍大,體積小,質(zhì)量輕,輸出信號可以直接輸入微機化計量和保護設備接口等優(yōu)點,而被廣泛的應用到智能變電站中。電子式互感器作為一種電氣測量裝置,其最主要的特性需求為兩點:一是測量的準確性;二是運行的穩(wěn)定性。當前,空心線圈的技術與理論較為完備,數(shù)字量亦成為智能電網(wǎng)的技術特點,因而數(shù)字積分器的精度是互感器整體精度中的一個關鍵環(huán)節(jié)。并且隨著變電站電壓等級的不斷提高,導致變電站電磁環(huán)境愈發(fā)復雜。并且隔離開關的開合、雷擊,設備操作和故障等因素導致電子式互感器在實際運行過程中受到了一系列的電磁干擾問題。因此本文針對電子式電流互感器的這兩點核心特性展開了深入的研究。主要研究內(nèi)容如下:1.對電子式電流互感器的數(shù)字積分原理進行了詳細的介紹和分析,為后文提出改進算法提供理論基礎。并且針對電子式電流互感器運行過程中存在的電磁干擾問題,結(jié)合其工作原理和結(jié)構(gòu)特性,從電磁干擾機理上來進行展開研究,并提出切實可行的抗干擾措施。2.提出一種基于變步長原理的改進型高精度數(shù)字積分算法,根據(jù)變步長求積算法的原理,在積分過程中,每次求積分都在上一次積分的基礎上將積分步長分半處理,反復利用積分公式,直到相鄰兩次積分結(jié)果相差絕對值小于允許誤差,則停止積分。以此來提出一種具有高精度、低計算量特性的改進算法,仿真實驗證明:在噪聲、諧波等條件測試下,該算法都具有良好的特性,相對于一些改進傳遞函數(shù)也有較好的頻率特性。3.建立隔離開關開合容性小電流試驗,根據(jù)試驗結(jié)果在ATP-EMTP中進行建模,建模仿真后的結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比,看是否符合工程現(xiàn)場運行的實際情況。在此基礎上對空心線圈進行建模,計算空心線圈的參數(shù),并以等效電路來代替空心線圈。再以隔離開關開合情況下的輸出作為激勵,來分析空心線圈在隔離開關開合情況下的感應輸出,最后分析感應輸出對后續(xù)采集單元的影響。4.提出抗干擾措施與優(yōu)化,在空心線圈后續(xù)電路中添加RC無源濾波電路,加低通濾波電路可有效降低空心線圈的高頻感性輸出的幅值,但隨著RC濾波電路上限截止頻率的增大,其濾高頻的效果也變差。因此又提出了在電路中加入TVS管來對暫態(tài)過電壓進行鉗制,但仿真結(jié)果依然不能達到預期效果。最終采用RC濾波和TVS管相結(jié)合的方案,仿真結(jié)果達到了理想的效果。
【學位授予單位】：三峽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM45;TM564.1
【圖文】：

智能化和數(shù)字化是變電站發(fā)展的必然趨勢。變電站安全穩(wěn)定的運行關系個電力系統(tǒng)�；ジ衅髯鳛樽冸娬局凶钪匾牟糠种�，起到了對電氣信號的測量。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電子式互感器應運而生，跟傳統(tǒng)的互感器相比而言，電互感器具有動態(tài)范圍更大，暫態(tài)性能更好，絕緣性能更優(yōu)良，輸出信號數(shù)字化的。但電子式互感器正式掛網(wǎng)運行也不過才十幾年時間，并且隨著我國特高壓輸電的發(fā)展，變電站和換流站的電壓等級也在不斷提高。導致電子式互感器在工程現(xiàn)實際運行中不斷出現(xiàn)新的問題。根據(jù)對電子式互感器的故障統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)目前電子感器存在的主要問題有以下幾點：測量精度易受影響、抗電磁干擾能力弱等問題此，針對電子式互感器出現(xiàn)的工程問題進行研究，找出在設計上的不足和缺陷，的優(yōu)化其性能，降低電子式互感器運行中的故障率，是當前迫切需要解決的問題對于電子式互感器(Electronic Instrument Transformer，簡稱 ET)，IEC 60044-的定義為：“一種裝置，由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個或多個電流或電感器組成，用以傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼電保護或控制。在數(shù)字接口的情況下，一組電子式互感器共用一臺合并單元完成此功能”[1~4]子式互感器的一般原理框圖如圖 1.1 所示。

三 峽 大 學 全 日 制 專 業(yè) 學 位 碩 士 學 位 論 從一次側(cè)母線上感應高電壓或大電流信號之后，將其轉(zhuǎn)換為所需的低電壓或并通過屏蔽線把信號傳遞到后續(xù)的采集單元。采集單元的作用是對傳感單元信號進行調(diào)理、濾波和 A/D 轉(zhuǎn)換，再通過光纖等傳輸介質(zhì)將調(diào)理之后的信合并單元。合并單元收到信號之后對其進行數(shù)據(jù)處理，并按照 IEC 61850-91850-9-2LE）的格式發(fā)送給后續(xù)的設備[5-9]。圖 1.2 為不同供能方式情況下型電子式互感器的原理框圖。

【參考文獻】

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本文編號：2742420