【摘要】：在國(guó)家電網(wǎng)公司大力推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的背景之下,電子式互感器由于其絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)范圍大,體積小,質(zhì)量輕,輸出信號(hào)可以直接輸入微機(jī)化計(jì)量和保護(hù)設(shè)備接口等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛的應(yīng)用到智能變電站中。電子式互感器作為一種電氣測(cè)量裝置,其最主要的特性需求為兩點(diǎn):一是測(cè)量的準(zhǔn)確性;二是運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)前,空心線圈的技術(shù)與理論較為完備,數(shù)字量亦成為智能電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn),因而數(shù)字積分器的精度是互感器整體精度中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。并且隨著變電站電壓等級(jí)的不斷提高,導(dǎo)致變電站電磁環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜。并且隔離開關(guān)的開合、雷擊,設(shè)備操作和故障等因素導(dǎo)致電子式互感器在實(shí)際運(yùn)行過程中受到了一系列的電磁干擾問題。因此本文針對(duì)電子式電流互感器的這兩點(diǎn)核心特性展開了深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.對(duì)電子式電流互感器的數(shù)字積分原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析,為后文提出改進(jìn)算法提供理論基礎(chǔ)。并且針對(duì)電子式電流互感器運(yùn)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(jī)理上來進(jìn)行展開研究,并提出切實(shí)可行的抗干擾措施。2.提出一種基于變步長(zhǎng)原理的改進(jìn)型高精度數(shù)字積分算法,根據(jù)變步長(zhǎng)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(chǔ)上將積分步長(zhǎng)分半處理,反復(fù)利用積分公式,直到相鄰兩次積分結(jié)果相差絕對(duì)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(jì)算量特性的改進(jìn)算法,仿真實(shí)驗(yàn)證明:在噪聲、諧波等條件測(cè)試下,該算法都具有良好的特性,相對(duì)于一些改進(jìn)傳遞函數(shù)也有較好的頻率特性。3.建立隔離開關(guān)開合容性小電流試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果在ATP-EMTP中進(jìn)行建模,建模仿真后的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,看是否符合工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況。在此基礎(chǔ)上對(duì)空心線圈進(jìn)行建模,計(jì)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(guān)開合情況下的輸出作為激勵(lì),來分析空心線圈在隔離開關(guān)開合情況下的感應(yīng)輸出,最后分析感應(yīng)輸出對(duì)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(duì)暫態(tài)過電壓進(jìn)行鉗制,但仿真結(jié)果依然不能達(dá)到預(yù)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(dá)到了理想的效果。
【學(xué)位授予單位】：三峽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：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(shì)。變電站安全穩(wěn)定的運(yùn)行關(guān)系個(gè)電力系統(tǒng)�；ジ衅髯鳛樽冸娬局凶钪匾牟糠种�，起到了對(duì)電氣信號(hào)的測(cè)量。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電子式互感器應(yīng)運(yùn)而生，跟傳統(tǒng)的互感器相比而言，電互感器具有動(dòng)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(hào)數(shù)字化的。但電子式互感器正式掛網(wǎng)運(yùn)行也不過才十幾年時(shí)間，并且隨著我國(guó)特高壓輸電的發(fā)展，變電站和換流站的電壓等級(jí)也在不斷提高。導(dǎo)致電子式互感器在工程現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中不斷出現(xiàn)新的問題。根據(jù)對(duì)電子式互感器的故障統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)目前電子感器存在的主要問題有以下幾點(diǎn)：測(cè)量精度易受影響、抗電磁干擾能力弱等問題此，針對(duì)電子式互感器出現(xiàn)的工程問題進(jìn)行研究，找出在設(shè)計(jì)上的不足和缺陷，的優(yōu)化其性能，降低電子式互感器運(yùn)行中的故障率，是當(dāng)前迫切需要解決的問題對(duì)于電子式互感器(Electronic Instrument Transformer，簡(jiǎn)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(gè)或多個(gè)電流或電感器組成，用以傳輸正比于被測(cè)量的量，供給測(cè)量?jī)x器、儀表和繼電保護(hù)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(tái)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(xué) 全 日 制 專 業(yè) 學(xué) 位 碩 士 學(xué) 位 論 從一次側(cè)母線上感應(yīng)高電壓或大電流信號(hào)之后，將其轉(zhuǎn)換為所需的低電壓或并通過屏蔽線把信號(hào)傳遞到后續(xù)的采集單元。采集單元的作用是對(duì)傳感單元信號(hào)進(jìn)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(hào)之后對(duì)其進(jìn)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(shè)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(xiàn)】

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本文編號(hào)：2742420