计及全电路分布参数影响的CVT频率特性分析及传递系数修正策略

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.07.002

摘要/Abstract

摘要：

基于电容式电压互感器(CVT)电路结构,建立计及全电路分布参数的电路等效模型,并提出一种基于Y-Δ等效变换的级联分析法,以解决考虑复杂分布参数时难以简化等效电路和推导传递函数的难题。从频率特性角度,详细分析补偿电抗器分布电容、中间变压器一次侧、二次侧各自对地分布电容及一次侧、二次侧耦合电容等关键参数对谐波传递特性的影响,为优化CVT参数设计、改进生产工艺提供指导。在此基础上,提出一种基于3层BP神经网络算法的谐波传递系数修正方法,以提高CVT谐波测量精度。最后,根据工程实测数据,验证了方法的有效性。

关键词: 电容式电压互感器, 电能质量, 分布参数, 频率特性, 神经网络

Abstract:

Based on the CVT circuit structure,the circuit equivalent model with the whole circuit distribution parameters was established,and a cascade analysis method based on Y-Δ equivalent transformation was proposed to solve the problem that it is difficult to simplify the equivalent circuit and derive the transfer function when considering the complex distribution parameters.From the perspective of frequency characteristics,the influence of key parameters such as the distributed capacitance of compensation reactor,the distributed capacitance between the primary and secondary sides of the intermediate transformer to the ground and the coupling capacitance between the primary and secondary sides on the harmonic transfer characteristics is analyzed in detail,which provides guidance for optimizing the design of CVT parameters and improving the production process.On this basis,a method of harmonic transfer coefficient correction strategy based on three-layer BP neural network algorithm was proposed to improve the accuracy of CVT harmonic measurement.Finally,the validity of the method was verified by the measured data.

Key words: capacitor voltage transformer (CVT), power quality, distributed parameter, frequency characteristics, neural network

中图分类号:

TM45

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图/表 14

图1

图2

图3

表1

某CVT主要参数

参数	数值
高压电容C₁/nF		5.65
中压电容C₂/nF		81.1
补偿电抗器电感L_c/H		58.3
补偿电抗器等效电阻R_c/kΩ		0.33
中间变压器原边绕组漏感L_T1/H		2.8
中间变压器原边等效电阻R_T1/ kΩ		0.46
中间变压器二次保护绕组漏感L_T2p/H		2.6
中间变压器二次保护绕组等效电组R_T2p/ kΩ		0.28
中间变压器二次测量绕组漏感L_T2m/mH		0.063
中间变压器二次测量绕组等效电阻R_T2m / Ω		0.05
中间变压器励磁电阻R_e/ kΩ		1210
中间变压器励磁电感L_e/H		25210.9
中间变压器变比k		10/(0.1/ $3$ )
负载功率S_d/VA		30

表1

图4

图5

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图7

图8

图9

图10

表2

图11

图12

参考文献 21

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序号	P/VA	U₁/kV	T/℃	传递系数修正值
1	113.6	126.2	21.3	0.61
2	117.2	129.3	24.1	0.54
3	112.8	124.8	19.6	0.72
4	111.7	130.5	22.1	0.53
5	113.5	128.2	23.4	0.62
6	112.9	129.0	25.8	0.71
7	113.1	127.1	25.5	0.58
8	114.7	126.8	26.9	0.52
9	117.6	131.2	21.3	0.61
10	116.0	127.1	20.4	0.57
11	115.8	126.8	21.6	0.54
12	116.7	129.7	22.8	0.63
13	118.1	131.4	27.7	0.55
14	114.9	131.9	24.5	0.68
15	112.0	122.5	22.6	0.64
16	111.9	124.7	20.2	0.54
17	116.2	126.7	26.4	0.69
18	117.1	129.8	27.1	0.7
19	114.3	123.7	26.8	0.51
20	116.3	130.1	31.9	0.66