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高电压技术 2020年第6期46卷 2139-2147页

作者：余浩庄池杰曾嵘刘凡谢施君清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610072

去除测量系统输出中的噪声对准确获取暂态电压波形具有重要意义。为此,提出一种基于小波分解的去噪方法。通过计算原始带噪信号各层小波系数的能量以及能量增量,确定去噪效果最好的小波分解层数;通过计算各层小波系数的峰效比,确定最佳... 详细信息

去除测量系统输出中的噪声对准确获取暂态电压波形具有重要意义。为此,提出一种基于小波分解的去噪方法。通过计算原始带噪信号各层小波系数的能量以及能量增量,确定去噪效果最好的小波分解层数;通过计算各层小波系数的峰效比,确定最佳小波基的选择。对暂态电压信号以及正弦信号进行去噪仿真试验,结果表明所提出的方案能够正确的选出最优小波分解层数和最佳小波基。将提出去噪方案应用于实验室以及变电站现场的暂态电压信号中,结果表明该方案能够在去除噪声的同时,保留信号的高频信号。

关键词：暂态电压测量小波分解去噪小波系数能量最优小波分解层数最佳小波基

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应用耦合电容传感器的变压器类绕组暂态电压非接触式测量方法

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电网技术 2016年第12期40卷 3930-3937页

作者：倪鹤立王同磊袁炜雄胥建文臧英杜建平张乔根电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 山东电力设备有限公司山东省济南市250022

实验测得的变压器类绕组暂态电压分布是变压器类设备绝缘结构设计的重要参考内容。为克服扎针法、光纤测量法等现有测量方法存在的缺点,提出一种基于耦合式电容传感器的变压器类绕组暂态电压非接触式测量方法,介绍了其基本工作原理及标... 详细信息

实验测得的变压器类绕组暂态电压分布是变压器类设备绝缘结构设计的重要参考内容。为克服扎针法、光纤测量法等现有测量方法存在的缺点,提出一种基于耦合式电容传感器的变压器类绕组暂态电压非接触式测量方法,介绍了其基本工作原理及标定方法。为提高测量系统的响应特性,设计了RC积分器和阻抗变换器相结合的外围电路,使得其测量频带可达0.64 Hz^106 MHz。通过解耦处理原始测量数据消除了相邻线饼带来的耦合效应。利用该测量系统,实验研究了不同波形冲击电压下一特高压变压器励磁调压线圈的暂态电压分布,分析了波形参数对变压器暂态电压分布的影响。通过实验结果发现,雷电波下绕组首端线饼处的峰值电压会因谐振而高于入端电压,陡前沿方波和高频振荡波下各线饼峰值电压呈指数型下降。

关键词：变压器类绕组暂态电压测量耦合电容传感器截止频率电压分布特性

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浮地式高压电容分压器宽频传感特性及其调控方法研究

浮地式高压电容分压器宽频传感特性及其调控方法研究

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作者：裘森悦华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

电网中的电压测量往往需要电容分压器来实现高压电气量向低压信号量的转换。新型浮地式电容分压器（floating-ground capacitive voltage divider,FG-CVD）采用精确设计的寄生电容作为高压臂电容,无需原有的集总电容器及其支撑绝缘结构... 详细信息

电网中的电压测量往往需要电容分压器来实现高压电气量向低压信号量的转换。新型浮地式电容分压器（floating-ground capacitive voltage divider,FG-CVD）采用精确设计的寄生电容作为高压臂电容,无需原有的集总电容器及其支撑绝缘结构,大大节约成本和体积。然而,寄生电容的使用不仅使FG-CVD对外部导体耦合电容的干扰敏感,而且存在暂态波形畸变的问题,特别是在电容分压器与高压导体连接引线较长的情况下,难以实现准确宽频测量。本文立足于FG-CVD电容分压的基本原理和电压传输特性分析,提出了面向FG-CVD测量准确度提升的完整参数设计方法;同时结合宽频测量的需要,对FG-CVD宽频传感特性展开深入研究,详尽分析了寄生参数与后级设备输入阻抗对FG-CVD暂态测量的影响机理,提出了电阻补偿的宽频特性调控方法,并结合仿真分析和实验验证对其有效性进行验证。首先,研究分析了 FG-CVD在多种外界因素作用下实现对地电容饱和的基本原理,揭示了 FG-CVD等电位电极对周围临近导体的屏蔽规律,掌握FG-CVD实现稳定电压传输比的工作机制。在此基础上,建立了包含测量、屏蔽支路上五个主要电容的理想电容模型,通过宽频建模分析寄生参数与后级设备输入阻抗对电压传输特性的影响机理,解释了 FG-CVD暂态测量输出波形畸变及传输比失衡的原因。其次,在传输特性分析的基础上提出了面向FG-CVD测量准确度提升的完整参数设计方法。在高频特性调控方面,提出了降低高频误差的电阻补偿方法和匹配电路板设计方案;在低频特性调控方面,以准确级比值差为限制条件提出了FG-CVD后级测量设备的输入阻抗匹配原则,进一步提出通过电压跟随器实现的FG-CVD宽频阻抗变换方案。最后,应用FG-CVD参数设计方法,设计制作了测量带宽为2MHz的500:1传输比实验样机,基于仿真结果对周围导体距离提出限制条件,并设计实验方案验证周围导体对FG-CVD工频传输比的影响,由实验结果可得,非理想空旷环境下、受周围复杂外界导体干扰时实验传输比与理论值误差仅为1.1%;完成电阻补偿方法有效性验证实验,实验结果表明,电阻补偿方法下样机在工频和雷电冲击电压测量中均具有较高准确度,雷电实验传输比误差由最高20.33%降低至1.3%以内。

关键词：电容分压器浮地式测量暂态电压测量宽频传输特性

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