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电流互感器暂态仿真系统的研究

张乐平  
【摘要】: 电流互感器在电力系统的测量及保护领域有着重要的作用。在超高压及特高压的电力系统中,因为一次时间常数很大,当系统发生短路故障时,短路电流中的非周期分量衰减缓慢,普通的P类电流互感器很容易饱和而不能准确传变一次特性而引起二次设备误动,因此必须采用具有暂态保护性能的TPY级电流互感器。因此有必要对TPY级电流互感器进行研究。 本文主要研究的是TPY级电流互感器的暂态响应,分析在一次系统发生短路故障的时候,互感器能否准确传变一次侧的信号,满足暂态特性的要求。论文首先介绍了电流互感器暂态仿真的背景与意义,并介绍了当前一些主要的电流互感器的数学模型与比较常用的用于暂态仿真的软件;分析了电流互感器的等效电路图,并介绍了一种适用于TPY级电流互感器铁心磁化曲线拟合的方法:非整数次的幂级数的方法;比较了这种方法与常用的多项式拟合方法的区别,得到了不同的适用范围;建立了TPY级电流互感器的数学模型,运用Runge-Kutta算法求解模型;使用MATLAB与LabVIEW的混合编程,实现了程序功能的完善性以及操作的便捷性;对一台TPY级电流互感器的两个绕组进行铁心励磁特性试验的数据进行了仿真,得到了各自的暂态响应情况,并对结果进行了分析;最后从系统的各个方面分析了误差产生的原因,并对它们进行了评估,分析了误差产生的主要因素。 论文详细介绍了建立电流互感器仿真程序的方法,这种方法可以推广到电压互感器和其他类似电器上去。


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