非接触式磁光效应暂态电流传感器研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ji55643212
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电流是电力系统重要的可观状态参量之一,暂态电流包括波形、频率、幅值等信息参数,是反映电力系统扰动及故障过程的重要信息,对暂态电流进行实时观测是电网暂态信息获取、事故溯源的重要需求。传统电流互感器由于其自身缺陷,目前存在诸多问题,如绝缘成本高、测量范围小、动态响应慢、易磁饱和、频带窄、无法测量高次谐波等,严重影响了暂态电流数据的实时准确获取。因此,研究具有宽频、高幅值特性的非接触式暂态电流传感器可以深入获取电力系统暂态电流波形信息,为系统防护、事故分析提供数据支撑。本文基于法拉第磁光效应和马吕斯定律,搭建了电路结合光路的模型,研究了常见暂态电流的非接触测量方法;针对影响磁光效应强度的不同因素,合理选型所需的磁光玻璃材料,设计并完成了传感器集成探头的整体封装;根据磁场等价性原则,在实验室搭建了以小电流替代大电流的传感器性能测试平台,并研究其磁场激励装置的有效性;基于传感器性能测试平台,推导其输入输出的有效传递函数和变比的倒数k等关键参数。基于传感器性能测试平台,对传感器的交直流响应、频率响应和温度稳定性进行了研究。通过等效输电线路0至3.5 k A直流线性度测试和工频交流响应,研究了传感器的有效工作区间并得到了传递函数的各关键参数;根据宽频响应仿真,设计了频率响应试验,研究了传感器的幅频特性和相频特性并得到了0~40 k Hz范围内的变比倒数;结合磁光玻璃的温度敏感性,在实验室搭建温度试验平台,校验了集成探头的整体温度稳定性并提出温度校正公式。基于传感器性能测试平台,研究了传感器对电力系统典型过电流的响应特性,具体包括:短路电流、谐波电流、雷电流等;针对性能测试平台中功率放大器的频率上限以及雷电流模拟瓶颈,搭建了雷电流测量平台,分析了传感器对10 k A典型8/20μs(等效频率44 k Hz)雷电流波形的响应特性。本文利用高维尔德系数的磁光玻璃设计了集成式非接触光学电流传感器,验证了该传感器的高幅值、宽频带暂态电流测量能力和温度稳定性,在学术研究和工程指导方面均有重要的意义。
其他文献
我国煤矿多为瓦斯矿井,瓦斯灾害时有发生,对高瓦斯煤层进行瓦斯抽放是预防煤矿瓦斯灾害的主要措施,煤矿钻机作为瓦斯抽放钻孔作业的关键技术装备,对于防治瓦斯灾害、保障煤矿安全高效生产具有非常重要的意义。现阶段,我国煤矿钻机的智能化程度还相对较低,在实际的钻孔作业过程中,司钻人员往往依据钻进速度、返渣类型、返水颜色等特征来对所钻地层的煤岩类型进行判断,并依据个人经验来调整钻机的钻进参数。这不仅要求司钻人员
儿童是社会可持续发展和文明传承的保证,是民族、国家和人类的未来。国际社会早在20世纪90年代便发布了《儿童权利公约》,并进一步推出了“儿童友好型城市”(CFC)的倡议,以号召各国尊重儿童权利,共同创建安全、包容、充分响应儿童需求的城市和社区。我国作为拥有世界上最大少年儿童群体的国家,近年来也积极响应,并相继出台了《中国儿童发展纲要(2011-2020年)》、《儿童友好社区建设规范》,以保障儿童权利
模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)因其具有高转换效率、高波形质量、低开关损耗等显著优点,已成为柔性直流输电领域的主流换流器拓扑。当MMC所连交流系统发生不对称故障时,易造成柔直系统闭锁或停运,影响其安全稳定运行。因此,研究交流系统不对称故障对柔直系统的影响机理及故障下的控制策略具有重要的理论价值和工程价值。本文以减小或消除威胁柔直系统稳定运行的因
锚杆支护系统是煤矿巷道常用的支护技术手段,其稳定性和耐久性是评价支护可靠性的关键。目前,围岩强度和采动诱发的循环扰动荷载对锚杆支护系统的影响尚无明确的认识,因此,本文采用室内拉拔试验和理论分析相结合的研究方法探究了围岩强度和循环扰动荷载对锚杆锚固黏结界面力学响应特性的影响,以期提升对深部复杂环境中锚固系统荷载传递机制的认识。主要工作及结论如下:(1)拉拔荷载下围岩强度对锚固黏结界面力学响应特性的影
2012年“海绵城市”概念首次提出,以及2015年国办要求中明确强调将70%的降雨就地消纳和利用,城市建成区20%以上的面积达到要求,2030年的城市建成区80%以上的面积达到目标要求。通过海绵城市建设,未来我国的城市功能将得到良好的改善。因此在透水混凝土的研究及应用上投入更多精力。透水混凝土力学强度与透水性能相互制约,一定程度限制了推广使用,同时,透水混凝土是一种半脆性材料,具有高连通孔隙率、渗
架空地线对于保障输电塔塔体设备及输电导线的正常运行有着重要作用,但其长期受酸雨及酸沉降物侵蚀导致腐蚀问题尤为突出,因此研究架空地线腐蚀行为并探究腐蚀程度评价方法对于保障电力系统安全稳定运行具有重要工程意义。论文以热镀锌架空地线为研究对象,通过中性盐雾试验形成不同腐蚀程度架空地线,研究3.5%NaCl、饱和Na2SO4及磷酸盐三种不同电解质体系中架空地线的腐蚀行为,揭示架空地线不同腐蚀程度与电化学参
全氟化合物(PFCs)是一种在不粘涂层、食品包装材料、表面活性剂、灭火泡沫等方面都具有广泛应用的化合物,具有热稳定性、化学稳定性以及防水防油的性质,其在环境中广泛存在并显示出持久性和生物累积性。目前,在地表水、地下水、沉积物、空气灰尘和土壤等环境介质中发现了PFOA(全氟辛酸)、PFOS(全氟辛烷磺酸)等多种PFCs,这表明其在环境中的充分暴露。不仅如此,在人体的血液、尿液以及母乳中均能够检测到P
随着全球城市化进程的推进,城市高度集聚发展与环境保护之间存在严重冲突,城市环境质量也相应出现退化趋势,对城市可持续发展和居民生活水平造成威胁。对城市环境质量进行评价,探究其内在驱动因素,已成为当前学术界的研究热点。当前对城市环境质量的研究主要集中在平原城市,而较少关注山地城市。但自西部大开发以来,我国西部山地城市经历了大规模的城市化发展,出现了严重的环境问题,城市热岛效应明显、空气和水体污染严重、
现代梁柱式木结构主要采用现代胶合木制作梁柱等基本构件,通过金属连接件连接节点。该结构体系具有绿色环保、传力路径明确、结构性能可靠、空间布置灵活等优点,可充分利用现代胶合木和金属连接件的特点,提高材料的利用率,并实现构件和节点的工业化生产和装配化施工,符合我国建筑工业化和绿色建筑发展的需要,在住宅、会馆、新城镇建设和特色小镇建设、旅游度假、园林景观等低层和多高层建筑中得到了广泛应用。现代梁柱式木结构
在汽车等领域的轻量化研究中,铝合金有着巨大的潜力和优势。焊接是铝合金常用的材料连接技术之一,但是由于铝合金的表面易氧化、线膨胀系数大等缺点,焊接接头的性能还有待提高。在铝合金中复合添加Sc、Zr进行微合金化,是提高其焊接性能的一个非常有效的方法。对此,本文向Al-Mg合金中添加微量的Sc、Zr,通过熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)和搅拌摩擦焊(FSW焊)两种焊接方式,探究Sc、Zr的复合添加对MI