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电子式电压互感器及谐波电压的测量

作　者: 李又超
导　师: 徐雁
学　校: 华中科技大学
专　业: 电气工程
关键词: 电压互感器电容分压器测量谐波电压快速傅里叶变换
分类号: TM451
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要

在电力系统中,为了保证电网的正常运行,需要对电力参数进行实时检测。其中最重要的是对电压、电流进行测量。本文主要的研究任务是对电网中工频电压及谐波电压进行测量。伴随着电网中一次侧电压等级的不断提高和二次侧设备的数字化、智能化发展,传统的电压互感器在电压等级和输出形式上难以满足现代电力系统发展的要求。本文在分析传统互感器与新型电子式互感器优缺点之后,选用电容分压器作为电压传感器,电容分压器结合信号处理电路组成的新型电子式电压互感器,将一次侧的高电压信号按一定的比例转换成二次设备可用的数字信号。本文针对220 kV电压等级,首先分析了电容分压器的性能,其次结合信号处理电路,对分压器的输出电压进行处理,使其能真实反映一次侧电压参数,最后将模拟信号转换成数字光信号,供二次数字设备直接使用。由于电力电子技术不断发展,电力电子设备得到了广泛运用,电网中谐波污染也因此越来越严重。本文在对工频电子式电压互感器的研究基础上,进行了谐波电压测量的研究,采用电容分压器作为谐波电压传感器,信号经过高速数字化处理,发送到二次单元进行计算处理。本文经比较分析并结合实际,选择了操作性和实用性较强的快速傅里叶变换法作为谐波测量的分析方法,并且对谐波测量中普遍存在的频谱混叠和频谱泄漏问题进行了分析,提出了在测量算法上避免和减少上述两个问题的方法。本文所研究的220 kV电容分压型电子式电压互感器通过了电力工业电器设备质量检验测试中心的全套型式试验;在实验室里对谐波电压测量系统的性能进行了模拟测试。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 研究发展新型互感器的意义  8
  1.2 互感器简介  8-11
  1.3 新型电子式电压互感器的国内外发展现状  11-12
  1.4 谐波电压  12-16
  1.5 课题来源及本文的主要工作  16-18
2 电容分压型电子式电压互感器工作原理  18-32
  2.1 电容分压型电子式电压互感器总体方案  18-19
  2.2 电容分压器  19-22
  2.3 一次信号采集单元的设计  22-29
  2.4 合并单元  29-32
3 互感器试验及结果分析  32-48
  3.1 电子式电压互感器型式试验介绍  32-36
  3.2 样机调试中的试验结果分析  36-45
  3.3 型式试验结果  45-48
4 谐波电压检测方法选择  48-54
  4.1 谐波电压检测方法  48-49
  4.2 利用电容分压型电子式电压互感器测量谐波电压  49
  4.3 谐波分析方法  49-51
  4.4 快速傅里叶变换法（FFT）  51-54
5 谐波电压检测的实现  54-67
  5.1 基于电容分压器的谐波电压传感器  54-57
  5.2 信号采集和分析计算的实现  57-60
  5.3 谐波电压试验结果及分析  60-63
  5.4 误差分析  63-67
结论  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72

电子式电压互感器及谐波电压的测量

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