1、穆村站光電互感器畸變波形研究摘要：通過穆村數字化變電站光電互感器試驗時二次波 形發生畸變，經過對波形的分析發現齊次諧波分量過高，針 對生成諧波的主要因素，分析故障發生的原因并進行處理。關鍵詞：光電互感器；常規互感器；波形畸變；二次 開路1波形畸變的發生穆村數字化變電站的llokv釆用gis設備，線路及母聯 安裝了南瑞航天的nae-gl無源式光電互感器，考慮到無源 式光電互感器技術還不成熟，同時安裝了一套常規電流互感 器與光電互感器互為備用。此模式在上海110kv封周站（已 投運）和蒙自站等廣泛應用。由于光電互感器不含鐵心，消除了磁飽和、鐵磁諧振等 問題，所以常規互感器的校驗項目已不適用。目前光

2、電互感 器校驗一般為通過升流器對一次通流，使試驗軟件測量到的 光電互感器的數字量波形與穿在一次線上的標準互感器波 形作比較，來進行角差和比差試驗。在對穆村站111雙穆線光電互感器a相試驗時，經過測 量軟件發現反映一次電流的標準互感器波形發生畸變，同時 光電互感器波形發生相同畸變，測得畸變波形如下：分析以上波形的頻域特性如圖。發現電流中含有大量的3次，5次諧波。其中3次諧波分量占基波分量的25%, 5次 諧波分量占基波分量的4.6%, 7次諧波分量占基波分量的 1. 7%o 2諧波產生的原因諧波的產生：某些負荷對交流電呈現非線形阻抗。在基 頻時，電流不是正弦波，發生了畸變。其實諧波是也正弦波,

3、只不過每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波頻率 是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(m. fourier) 分析原理證明，任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率 和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。根據諧波頻率的 不同，可以分為：奇次諧波和偶次諧波。額定頻率為基波頻 率奇數倍的諧波，被稱為“奇次諧波”，如3、5、7次諧波。 額定頻率為基波頻率偶數倍的諧波，被稱為"偶次諧波”， 如2、4、6、8次諧波。一般地講，奇次諧波引起的危害比 偶次諧波更多更大。若用傅立葉分析的語言來表達，就是電流波形包含了某 些諧波分量。作為諧波源的非線性設備一般分為以下幾類：1) 電源質量不高產

4、生諧波：用于直流電機驅動、直流穩壓電源、充電器、高壓直流輸電等場合的交流變直流整流器。2) 輸配電系統產生諧波：輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波，由于變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性, 加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線 的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有 奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有 關。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧 波電流也就越大，其中3次諧波電流可達額定電流0. 5%o3）用電設備產生的諧波：現代電力電子非線性設備， 包括熒光燈、在工業界和現代辦公設備中廣泛適用的電子控 制裝置和開關、電源、晶閘管控制設

5、備等。3畸變波形的分析根據諧波產生的可能性，排除了電源和用電設備產生諧 波的因素，由于存在常規ct,其互感器的勵磁回路與變壓器 相同，實質上就是具有鐵芯線圈的電路。在不計磁滯和鐵芯 未飽和時，它基本上是線性電路，鐵芯飽和后，它就是非線 性的，使勵磁電流產生畸變，飽和程度愈深，電流畸變愈嚴 重。此時電流波形正、負半波相同，是半波對稱的，則電流 中只含有奇次諧波，其中主要是三次諧波。當計及磁滯的影 響時，鐵芯磁化曲線變為上升和下降兩條曲線，而不是一條 曲線，電流波形出現扭曲，但電流波形還是對稱的，所以它 也只含有奇次諧波。經分析，認為是gis罐體內的常規互感器出現二次開路, 所以在一次側通流中電流

6、互感器二次側開路后，一次側電流 仍然不變，二次側電流等于零，則二次電流產生的去磁磁通 也消失了。這時，一次電流全部變成勵磁電流，使互感器鐵 芯飽和，磁通也很高，由于磁通飽和，其二次側將產生數千 伏高壓，使二次波形發生改變，而且將在鐵芯中產生剩磁， 使互感器比差和角差增大，失去準確性。4解決措施針對gis罐體內的a相常規互感器二次接線進行全面檢 查和試驗，通過a相二次接線柱進行常規的直阻和絕緣試驗, 未發現罐體內存在開路現象，然后檢查互感器負荷回路之間 的短路線，發現有一個圈由于接線螺絲壓住導線的絕緣膠皮 而導致存在開路現象，經過試驗人員短接，然后重新試驗， 光電互感器試二次波形畸變故障消失。然后對b相和c相常 規互感器的二次回路及接線進行全面檢查，二次波形畸變故 障未再次出現。5結束語通過故障分析，發現了常規ct開路對電力系統的影響 是巨大的，總結出的結論為將來遇到類似問題積累了寶貴經 驗。同時可以看出與常規互感器相比，全光纖電流互感器無 磁飽和、頻帶寬，能夠準確測量直流分量及各次諧波分量， 在繼電保護和電能質量分析等領域具有突出的應用優勢。參考文獻：1 王兆安、楊軍、劉進軍等，諧波抑制和無功功率補 償m.北