针对数字化变电站建设中电子式互感器的配置问题,分析了设备的物理模型、测量品质、功率消耗、抗干扰能力和经济性等因素,提出110 kV及以上电压等级宜选用无源式电子式电流互感器和电容分压型电子式电压互感器,66 kV及以下电压等级宜选用有源式电子式电流互感器和电阻分压型电子式电压互感器;结合传统互感器的配置原则,论述了电子式互感器按间隔的配置方式并给出参考方案;鉴于已投运站点中出现的问题,建议根据不同间隔对电子式互感器选型并考虑一定的冗余配置,有助于实现数字化变电站的"弱故障化".

电容式电压互感器（CVT）是由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，作为表计、继电保护等的一种电压互感器，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。电容式电压互感器基本结构电容式电压互感器是利用电容器的分压原理工作的，其基本结构包括电容分压器、电磁装置、保护装置等，有些还设有载波耦合装置。（1）电容分压器，由高压电容器C1（主电容器）和串联电容器C2（分压电容器）组成。分压电容器C2的作用是进行电

电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer，以下简称CVT)相对于传统的电磁式电压互感器而言是一种较新型产品，由电容分压器(包括主电容器C1，分压电容器C2)、中间变压器(T)、补偿电抗器L、保护装置F及阻尼器D等元件组成，它利用电容分压器将输电电压降到中压(10～20 kV)，再经过中间变压器降压到100V或100/ V供给计量仪表和继电保护装置。

摘要：本文以单相三柱式电压互感器为例,利用大型有限元分析软件ANSYS,对其进行了磁路耦合二维有限元分析,得到了磁通曲线分布图,完成了空载和短路状态下的电压误差和相位误差的计算,并与传统方法计算的结果进行了比较和分析。 　　0 引言 　　电压互感器是一种专门用于将高电压转换成低电压的特种变压器，在正常使用条件时， 二次电压实质上与电压成正比，而且在连接方向正确时，二次电压对电压的相位差 接近于零。电压互感器绕组并联在电力系统的线路中，二次绕组经负荷（测量仪表、继 电器等）而闭合。 　　本文采用国际流行的 ANSYS 大型通用有限元分析软件对电压互感器进行有限元分析， 它拥有丰富和完善的单

stm32f103电压互感器源码，keil4版兼容keil5，支持战舰、mini、正点原子

3.2 基于DAS的石油管道安全监测系统 当Φ-OTDR采用相位解调时, Φ-OTDR具备 探测外界振动和声波变化的能力, 包括声波的幅 度、频率、相位信息. 在石油工业界, DAS已经展 现出前所未有的应用前景. 在国外, 率先开展DAS 应用的是英国的Optasense 和Silixa公司, 应用的 类型主要分为两类: 地震波检测和石油管道安全监 测, 覆盖了石油工业的勘探、生产、运输三个过程, 具有重要的经济意义和社会意义 [54,55]. 国内虽然 开展Φ-OTDR 的研究虽然较早, 但是DAS 的研究 与应用较晚, 相比国外仍有较大差距. 早在2008年, Optosense就致力于DAS在石油 管道安全监测的应用, 提出了 “zero pipeline inci- dents”(零管道事故)的口号, 主要致力于管道安全 的两个方面: 一是第三方干扰 (TPI), 也就是对于 潜在的或者正在实施的对管道的第三方破坏行为, 包括对于管道的机械挖掘、人为挖掘、重型车辆等 进行提前预报或报警; 二是提供新型的多个模式的 管道泄漏探测, 比如管道的腐蚀导致的管道泄漏. 由于国内的大部分石油管道安全事故主要是 由偷盗油对管道的破坏造成的, 因此对于泄漏检测 的需求要远远大于对于TPI检测的需求. 石油管 道的盗油活动, 不仅造成石油产品的损耗, 带来直 接的经济损失, 更重要的是, 由于盗油者对管道的 破坏很可能造成环境的污染, 带来严重的生态灾 难 [55]. 盗油活动所有的过程, 均会在管道形成地 震波, 而目前国内的管道增压站之间的通信, 均采 用光纤通信, 而光纤通信链路与石油管道是并行铺 设, 且相隔较近, 因此TPI 入侵动作产生的地震波 会较好地传递到通信光纤上. 因此, DAS从增压站 点的通信光缆接入, 就能够完成长距离入侵监测的 目的. 现场利用DAS进行管道TPI监测的具体实施 方案如图 25 所示. 光缆埋地深度从 1—2 m 不等. DAS置于增压站A处, 连接与石油管道并行的传感 光缆, 管道总长为 50 km. 现场的石油管道的情况 较为复杂, 靠近公路和铁路的地方较多, 车辆的振 动对监测系统产生较多的干扰, 因此需要对各种振 动信号进行识别, 以区分不同振动信号的类型, 最 终达到屏蔽绝大多数的干扰, 只对TPI入侵动作有 报警响应. A DAS B 50 km 图 25 基于DAS的石油管道安全监测系统的实施方案图 Fig. 25. Schematic diagram of the oil pipeline safety monitoring system based on DAS. 为了验证该系统的效果, 在光纤的尾端约 47 km处, 利用本实验室研发的DAS, 采集管线 附近的各种动作, 包括挖掘、走路、跑步、车辆产生 的振动信号. 测试位置离路边较近, 各类车辆, 特 别是重型车辆在经过该处管道时, 产生非常大的振 动信号, 容易造成误报警. 24 20 15 10 5 0 47000 47050 47100 47150 47200 47250 Distance/m T im e / s 47000 47350 图 26 距光缆垂直距离 1 m处刨地时, 振动幅度 -时 间 -距离的瀑布图 Fig. 26. Waterfall figure of vibration amplitude-time- distance when digging the ground at 1 m vertical dis- tance away from theoptical cable. 在测试点附近进行挖掘时, 得到的振动幅度时 间距离的瀑布图如图 26所示, 在 47250—47270 m 之间, 振动信号的幅值较大, 在瀑布图上体现为 随挖掘动作节奏出现亮点. 对上述空间位置处的 信号进行叠加, 得到在不同入侵动作时的振动时 域信号、自功率谱、短时傅里叶变换 (STFT)如 图 27所示. 074207-15

针对CVT 二次侧所测电压无法准确反应电能质量的实际问题，并通过分析CVT线性等效电路和非线性因素的影响，提出建立神经网络来对CVT谐波传递函数进行研究。接着通过搭建CVT线性等效电路，对各次谐波进行了仿真。然后构建了BP神经网络对仿真参数进行训练，建立了针对CVT传递函数误差最小的神经网络模型，并对模型进行了检验，检验样本的输出值与仿真值输出值非常吻合，达到了预期目标。

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