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批准号 |
59377326 |
项目名称 |
超高压电网用磁光式电流互感器的应用基础研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0701 |
项目负责人 |
罗承沐 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
清华大学 |
研究期限 |
1994-01-01 至 1996-12-31 |
支持经费 |
14(万元) |
在超高电压下,磁光式电流互感器(MOCT)比电磁式电流互感器有许多优点,如绝缘结构简单、频带宽、动态范围大,不会燃烧等。本文针对MOCT实用化所急需解决的问题,进行了深入的研究,得出了如下的成果:(1)提出了MOCT中双折射的影响不仅与温度及其变化速率有关,而且与组装应力有关,明确了解决此问题的途径;(2)提出了一种低组装应力的得感头结构和组装方法,采用柔性结构及过渡介质,此种方法具有双折射影响小,光路稳定、抗热冲击能力强和基本部件可折卸等优点;(3)研制的MOCT样机,角差和比差均达到0.5级以上的精确度;(4)系统地研究了因产礁光玻璃材料的性能,其中ZF6和ZF7具有非常优良的性能,可替代国外类似材料。 2100433B
高压电流互感器线圈阻值的测量可以用直流电阻测试仪。电流互感器初级是测三相电流的一相,该相从互感器中心穿过为初级,线径可大、可小,不是固定的。不能测阻值,次级根据互感器的不同,阻值也不固定,...
我也是搞电力工程的,不过是22万及以下的,去年11万线路,今年11万变电站,我给你说点我经历的,不知道你用不用得着。 1、协调费用(特别重要),这个也是搞工程的核心,现在我们这边还有个22万的变电站所...
电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回...
国外超高压电流互感器
电流互感器是电力系统中测量和保护用的重要设备。近十几年来,由于系统电压的升高,电网容量的增大和保护上的多种需要,对电流互感器的质量和特性有较高要求。用户需要的是:绝缘可靠;在系统正常与故障瞬间有足够的精确度;极少甚至不需要做维护工作。
超高压电流互感器经缘的研究
本文对电缆-电容型电流互感器的绝缘结构进行了详细的分析与计算,并且对端屏蔽进行了计算方法的探讨。本文可供工程技术人员参考。
磁光器件是指用具有磁光效应的材料制作的各类光信息功能器件。虽然1845年法拉弟就发现了磁光效应,但在其后一百多年中,并未获得应用。直到本世纪60年代初,由于激光和光电子技术的开发,才使得磁光效应的研究向应用领域发展,出现了新型的光信号功能器件-磁光器件。在激光应用中,除探索各种新型的激光器和接收器外,激光束的参数,例如强度、方向、偏转、频率、偏振状态等的快速控制也是很重要的问题,磁光器件,就是利用磁光效应构成的各种控制激光束的器件,类似微波铁氧体器件的发展和分类那样,因光通讯的需要,1966年发展了磁光调制器、磁光开关、磁光隔离器、磁光环行器、磁光旋转器、磁光相移器等磁光器件。由于光纤技术和集成光学的发展,1972年起又诞生了波导型的集成磁光器件。在60年代后期,因计算机存贮技术的发展,开发了磁光存贮技术。后来由于全息磁泡和光盘技术的日趋完善和商品化,从而出现了磁光印刷和磁光光盘系统。利用磁光效应研究圆柱状磁畴(磁泡)而发展了磁泡技术。因信息技术的需要,在70年代中后期,在磁泡技术的基础上,又发展了磁光信息处理机及磁泡显示器。激光陀螺的发展中遇到了"闭锁"问题,一度受挫,后来利用磁光效应,巧妙地克服了"闭锁",从而发展了一个全固态(无机械部件)的磁光偏频激光陀螺。因此,每一种新型的磁光器件,都是在研究磁光效应的基础上开发成功的。
1.磁光调制器
磁光调制器是利用偏振光通过磁光介质发生偏振面旋转来调制光束。磁光调制器有广泛的应用,可作为红外检测器的斩波器,可制成红外辐射高温计、高灵敏度偏振计,还可用于显示电视信号的传输、测距装置以及各种光学检测和传输系统中
2.磁光传感器
用磁光效应来检测磁场或电流的器件称为磁光传感器。它集激光、光纤和光技术于一体,以光学方式来检测磁场和电流的强弱及状态的变化,可用于高压网络的检测和监控,还可用于精密测量和遥控、遥测及自动控制系统。
3.磁光隔离器
在光纤通信、光信息处理和各种测量系统中,都需要有一个稳定的光源,由于系统中不同器件的联接处往往会反射一部分光,一旦这些反射光进入激光源的腔体,会使激光输出不稳定,从而影响了整个系统的正常工作。磁光隔离器就是专为解决这一问题而发展起来的一种磁光非互易器件。它能使正向传输的光无阻挡地通过,而全部排除从光纤功能器件接点处反射回来的光,从而有效地消除了激光源的噪声。
4.磁光记录
磁光记录是近十几年迅速发展起来的高新技术。磁光记录是目前最先进的信息存储技术,它兼有磁盘和光盘两者的优点。磁光盘广泛应用于国家管理、军事、公安、航空航天、天文、气象、水文、地质、石油矿产、邮电通讯、交通、统计规划等需要大规模数据实时收集、记录、存储及分析等领域,特别是对于集音、像、通讯、数据计算、分析、处理和存储于一体的多媒体计算机来说,磁光存储系统的作用是其它存储方式无法代替的。
磁光存贮是通过激光加热和施加反向磁场在稀土非晶合金薄膜上,产生磁化强度垂直于膜面的磁畴,利用该磁畴进行信息的写入,利用克尔磁光效应读出。
磁光盘是80年代开始应用的产品,光盘共有三大类。一种是只读式的,盘上记录的信号既不能擦除,也不能重写,只能读出,就象"唱片"一样,目前市售的VCD光盘即是。第二类是一次写入型,原光盘无记录,有如空白"磁带",可录入信息和读出,但一旦录入信息就再也不能擦除。第三类是可擦重写的,如磁盘一样,可擦除、重写和读出。由于其写、读皆通过材料的磁光效应,与盘无机械接触,故寿命长,反复擦、写可达上百万次(寿命大于10年以上,而一般光盘约为2年)。而且,磁光盘记录密度是硬磁盘的50倍,是普通微机软磁盘的800~1000倍以上,因此发展十分迅速。
磁光盘是以稀土元素(RE)铽、镝、钆等与过渡族金属(TM)铁、钴的非晶合金薄膜为记录介质。这种磁光记录薄膜是用Tb-FeCo等RE-TM合金靶材通过真空溅射沉积而成的,RE-TM合金靶材是制造磁光盘的关键材料。
日本等发达国家已于1988年将磁光盘系统推向市场,据报道,2000年仅日本的磁光盘系统市场将达1万亿日元。
电子式电流互感器通常具有更高的带宽,适用于谐波含量较大电流的基波及谐波测量。为了准确测量功率,还可以采用电压、电流组合式电子式互感器,因为组合式电子式互感器可以更好的控制电压电流信号的相位差,提高功率测量的准确度。
一、两电平变频器的输出电流波形及电压波形
电流波形接近正弦波,电压波形为PWM波,图1中较高的毛刺为过冲电压,缩短电缆,增加dv/dt滤波器等可以降低或消除过冲电压。
PWM波低次谐波含量较少,谐波主要集中在载波频率整数倍附近。
变频器的基波频率记为fs;变频器的载波频率记为fc;
那么,N=fc/fs就是载波频率比。
对于SPWM调制的三相变频器中,当N为整数时,不含N-2次以下的谐波。
假设fs=50z,fc=2kHz,则N=40,变频器输出不含38次以下的谐波。
且谐波频率为kfc±mfs,其中ks=1,2,3,4,5,6,7....k1=1,2,4,5,7...
一般而言,变频器的负载是电机,电机为感性负载,可以较好的抑制高次谐波,因此,理论上,变频器的载波频率比越高,变频器的输出电流的谐波含量越少。
二、六脉整流变频器的输入电流、电压波形图
六脉整流变频器输入电流波形含有较大的谐波,其谐波主要为6k±1次,k为整数,且k≥1。类似的,12脉整流的输入电流的谐波主要为12k±1次,k为整数,且k≥1。
假设变频器未P脉整流,那么,变频器的输入电流中,不包含P-1次以下的谐波,其谐波主要为Pk±1次,k为整数,且k≥1。
三、变压器空载输入波形
上图为单相变压器的空载输入波形图,图中电流波形畸变较大,根据其形状特点,一般称为“尖顶波”,由右侧频谱可知,尖顶波的谐波主要为奇次谐波,谐波阶数越高,谐波含量越小。
四、定子叠频法热试验的叠频波
上图波形包含两种频率成分,分别为50Hz和40Hz,50Hz称为主电源,40Hz称为副电源。电压波形中,副电源幅值约为主电源的25%。
由于40Hz副电源的阻抗较低,电流波形中,其相对含量增大,波形波动变大。
按用途分
测量用电流互感器(或电流互感器的测量绕组。在正常工作电流范围内,向测量、计量等装置提供电网的电流信息。
保护用电流互感器(或电流互感器的保护绕组。在电网故障状态下,向继电保护等装置提供电网故障电流信息。
按绝缘介质分
干式电流互感器。由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。
浇注式电流互感器。用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。
油浸式电流互感器。由绝缘纸和绝缘油作为绝缘,一般为户外型。目前我国在各种电压等级均为常用。
气体绝缘电流互感器。主绝缘由气体构成。
按电流变换原理分
电磁式电流互感器。根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器。
光电式电流互感器。通过光电变换原理以实现电流变换的电流互感器,目前还在研制中。
按安装方式分
贯穿式电流互感器。用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。
支柱式电流互感器。安装在平面或支柱上,兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。
套管式电流互感器。没有一次导体和一次绝缘,直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。
母线式电流互感器。没有一次导体但有一次绝缘,直接套装在母线上使用的一种电流互感器。