12kV电子式互感器准确度及误差分析的研究
发布时间：2021-07-10 17:10
随着电网智能化的发展以及其电压等级的不断提高,传统电磁式互感器由于体积大、绝缘特性差等缺陷已经不能满足智能电网的发展。而电子式互感器在信号可靠性、精度、绝缘结构和成本等方面比传统电磁式互感器更具有优势,更能满足智能电网未来的发展需要。互感器作为智能电网中重要的测量装置,其准确度和稳定性对电网的运行有着重要的影响。因此,对于电子式互感器准确度特性的研究已经成为必然的趋势。首先在介绍电子式互感器工作原理的基础上,理论分析了引起各类电子式互感器误差的影响因素。搭建了电子式互感器采集系统,利用其采集系统在试验中对互感器的实时电流/电压值进行数据的测量,在并对采集到的数据进行处理。其次,对电子式互感器进行试验,并对其试验的结果进行分析。对于电子式互感器的误差试验使用比较法。以型号为HCJ20-10的电容型电子式电压互感器为研究对象,对其进行准确度试验,互感器符合0.5级互感器准确度要求。对环境温度影响LPCT线圈电子式电流互感器进行了分析,并对互感器进行准确度试验和温度试验,互感器满足0.5级电子式电流互感器准确度要求。然后以某公司ART-B22系列Rogowski线圈电子式电流互感器为研究对象...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电子式互感器分类示意图
沈阳工业大学硕士学位论文82.2电子式互感器工作原理本课题以有源电子式互感器为研究对象，则主要是对LPCT线圈电子式电流互感器、Rogowski线圈电子式电压互感器和电容分压型电子式电压互感器的工作原理进行详细介绍。2.2.1电容型电子式电压互感器工作原理有源电子式电压互感器包括电容型电压互感器、电阻型电压互感器及阻容型电压互感器。电阻型电子式电压互感器中的电阻值会随着电压增大而显著提高，分压器对地和对高压引线的分布电容影响相对增大，从而比较容易产生较大的角差和比差。目前仅用于电压等级为中压的各种配电线路中，市场上基于电感分压的电压互感器比较少，而基于电容分压的电压互感器经过多年研发，设计方面比较成熟，是测量中高压信号的理想方式[13]。本文主要介绍电容分压型电子式电压互感器。如图2.2所示为同轴圆柱型电子式电压互感器结构图。图2.2同轴圆柱型电子式电压互感器结构图Fig.2.2Structuraldiagramofcoaxialcylindricalelectronicvoltagetransformer其分压器内部一般采用双圆柱同轴结构，高压侧与导电棒相连接，外部套管由绝缘材料制成圆筒。同轴圆柱型电子式电压互感器等效为1C和2C两个电容串联，其中1C的电容由内圆筒电容器制成，电容分压器导电棒的外表面和外圆筒电容器的内表面可以等效为两个极板；2C的电容由外圆筒电容器制成，外圆筒电容器内外表面等效为两个极板[14]。电压互感器其电容的构成一般都是由1C和2C两个电容串联组成的。L为分压器圆筒a同轴圆柱型电容分压器b电容分压器内部结构
第2章电子式互感器工作原理及影响因素分析9长度；1r为内圆筒的半径；2r为外圆筒的半径；0为真空的介电常数。则同轴圆柱型电压互感器的电容公式为：2012/lnrrCLr=（2.1）其中，r为电容分压器的相对介电常数。则，210112/lnrrCLr=（2.2）220212/lnrrdCLr+=（2.3）其中，d为电容分压器外圆筒的厚度，r1和r2分别为电介质的相对介电常数。同轴圆柱型电压互感器内部电介质中的场强公式为：()21ln/xUExrr=（2.4）其最大场强会出现在导电棒的表面：()1121ln/maxUErrr=（2.5）此时，12111max1expexpUrrrrEr==（2.6）其中1maxUE=。电容型电压互感器高压侧部分是电容分压形式的分压器，其互感器输出接口于A/D转换器等组成的高阻抗输入电路，可以近似为开路。如图2.3所示为电容分压形式互感器传感部分原理图。图2.3电容分压形式互感器传感部分原理图Fig.2.3Schematicdiagramofthesensingpartofthecapacitivevoltagetransformer
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的温度传感器辐射误差分析[J]. 蔡晶晶,刘清惓,戴伟,杨杰. 现代电子技术. 2019(02)
[2]全光纤电流互感器测量性能的优化分析与实验研究[J]. 李岩松,王兵,刘君,贾育培,于之虹. 电工技术学报. 2018(17)
[3]电子式互感器状态评价及可靠性分析[J]. 赵双双,黄清,李志新,陈文广,李志立. 国外电子测量技术. 2018(05)
[4]温度对电子式电流互感器与传统电流互感器输出精度的影响[J]. 卓浩泽,唐志涛,李金瑾,韦杏秋,龙东. 电测与仪表. 2018(04)
[5]基于IEC61850的电子式互感器在线监测与校验系统设计[J]. 蒋愈勇,习伟,刘立斌,刘洋,刘伟. 电力系统保护与控制. 2017(21)
[6]电子式电压互感器的温度影响因素分析[J]. 陈浩敏,习伟,刘春玉,刘立斌,胡继华. 自动化技术与应用. 2017(06)
[7]电子式电流互感器温度特性测试研究[J]. 何兆磊,欧阳润曦,朱梦梦,翟少磊,林聪,朱全聪. 云南电力技术. 2017(02)
[8]电子式电流互感器中的高精度数字积分器技术[J]. 李振华,胡蔚中,闫苏红,程江洲,李振兴. 高压电器. 2016(02)
[9]电子式互感器测量环节传输特性的研究[J]. 王玲,牟育慧,汪建,彭永明. 测控技术. 2016(01)
[10]智能电站中电子式互感器数字接口的设计[J]. 朱超,王锐,顾小宇,吴晓辰. 电器与能效管理技术. 2015(11)
硕士论文
[1]基于FBG的光纤电流传感系统温度补偿技术研究[D]. 孙诗晴.上海电力学院 2018
[2]电子式互感器工程应用可靠性及精度误差测试方法研究[D]. 李锦秩.沈阳工程学院 2016
[3]基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的可靠性研究[D]. 李玉洁.山东大学 2015
[4]邻近电磁场对电子式互感器误差影响的研究[D]. 吴伟将.华中科技大学 2015
[5]电子互感器运行故障诊断系统研究[D]. 罗超.湖北工业大学 2013
[6]电子式电流互感器的特性及应用研究[D]. 刘昭.华北电力大学 2012
本文编号：3276331
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电子式互感器分类示意图
沈阳工业大学硕士学位论文82.2电子式互感器工作原理本课题以有源电子式互感器为研究对象，则主要是对LPCT线圈电子式电流互感器、Rogowski线圈电子式电压互感器和电容分压型电子式电压互感器的工作原理进行详细介绍。2.2.1电容型电子式电压互感器工作原理有源电子式电压互感器包括电容型电压互感器、电阻型电压互感器及阻容型电压互感器。电阻型电子式电压互感器中的电阻值会随着电压增大而显著提高，分压器对地和对高压引线的分布电容影响相对增大，从而比较容易产生较大的角差和比差。目前仅用于电压等级为中压的各种配电线路中，市场上基于电感分压的电压互感器比较少，而基于电容分压的电压互感器经过多年研发，设计方面比较成熟，是测量中高压信号的理想方式[13]。本文主要介绍电容分压型电子式电压互感器。如图2.2所示为同轴圆柱型电子式电压互感器结构图。图2.2同轴圆柱型电子式电压互感器结构图Fig.2.2Structuraldiagramofcoaxialcylindricalelectronicvoltagetransformer其分压器内部一般采用双圆柱同轴结构，高压侧与导电棒相连接，外部套管由绝缘材料制成圆筒。同轴圆柱型电子式电压互感器等效为1C和2C两个电容串联，其中1C的电容由内圆筒电容器制成，电容分压器导电棒的外表面和外圆筒电容器的内表面可以等效为两个极板；2C的电容由外圆筒电容器制成，外圆筒电容器内外表面等效为两个极板[14]。电压互感器其电容的构成一般都是由1C和2C两个电容串联组成的。L为分压器圆筒a同轴圆柱型电容分压器b电容分压器内部结构
第2章电子式互感器工作原理及影响因素分析9长度；1r为内圆筒的半径；2r为外圆筒的半径；0为真空的介电常数。则同轴圆柱型电压互感器的电容公式为：2012/lnrrCLr=（2.1）其中，r为电容分压器的相对介电常数。则，210112/lnrrCLr=（2.2）220212/lnrrdCLr+=（2.3）其中，d为电容分压器外圆筒的厚度，r1和r2分别为电介质的相对介电常数。同轴圆柱型电压互感器内部电介质中的场强公式为：()21ln/xUExrr=（2.4）其最大场强会出现在导电棒的表面：()1121ln/maxUErrr=（2.5）此时，12111max1expexpUrrrrEr==（2.6）其中1maxUE=。电容型电压互感器高压侧部分是电容分压形式的分压器，其互感器输出接口于A/D转换器等组成的高阻抗输入电路，可以近似为开路。如图2.3所示为电容分压形式互感器传感部分原理图。图2.3电容分压形式互感器传感部分原理图Fig.2.3Schematicdiagramofthesensingpartofthecapacitivevoltagetransformer
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的温度传感器辐射误差分析[J]. 蔡晶晶,刘清惓,戴伟,杨杰. 现代电子技术. 2019(02)
[2]全光纤电流互感器测量性能的优化分析与实验研究[J]. 李岩松,王兵,刘君,贾育培,于之虹. 电工技术学报. 2018(17)
[3]电子式互感器状态评价及可靠性分析[J]. 赵双双,黄清,李志新,陈文广,李志立. 国外电子测量技术. 2018(05)
[4]温度对电子式电流互感器与传统电流互感器输出精度的影响[J]. 卓浩泽,唐志涛,李金瑾,韦杏秋,龙东. 电测与仪表. 2018(04)
[5]基于IEC61850的电子式互感器在线监测与校验系统设计[J]. 蒋愈勇,习伟,刘立斌,刘洋,刘伟. 电力系统保护与控制. 2017(21)
[6]电子式电压互感器的温度影响因素分析[J]. 陈浩敏,习伟,刘春玉,刘立斌,胡继华. 自动化技术与应用. 2017(06)
[7]电子式电流互感器温度特性测试研究[J]. 何兆磊,欧阳润曦,朱梦梦,翟少磊,林聪,朱全聪. 云南电力技术. 2017(02)
[8]电子式电流互感器中的高精度数字积分器技术[J]. 李振华,胡蔚中,闫苏红,程江洲,李振兴. 高压电器. 2016(02)
[9]电子式互感器测量环节传输特性的研究[J]. 王玲,牟育慧,汪建,彭永明. 测控技术. 2016(01)
[10]智能电站中电子式互感器数字接口的设计[J]. 朱超,王锐,顾小宇,吴晓辰. 电器与能效管理技术. 2015(11)
硕士论文
[1]基于FBG的光纤电流传感系统温度补偿技术研究[D]. 孙诗晴.上海电力学院 2018
[2]电子式互感器工程应用可靠性及精度误差测试方法研究[D]. 李锦秩.沈阳工程学院 2016
[3]基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的可靠性研究[D]. 李玉洁.山东大学 2015
[4]邻近电磁场对电子式互感器误差影响的研究[D]. 吴伟将.华中科技大学 2015
[5]电子互感器运行故障诊断系统研究[D]. 罗超.湖北工业大学 2013
[6]电子式电流互感器的特性及应用研究[D]. 刘昭.华北电力大学 2012
本文编号：3276331
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