文档介绍：华中科技大学硕士学位论文
摘要
电流互感器在电力系统的测量及保护领域有着重要的作用。在超高压及特高压
的电力系统中,因为一次时间常数很大,当系统发生短路故障时,短路电流中的非
周期分量衰减缓慢,普通的 P 类电流互感器很容易饱和而不能准确传变一次特性而
引起二次设备误动,因此必须采用具有暂态保护性能的 TPY 级电流互感器。因此有
必要对 TPY 级电流互感器进行研究。
本文主要研究的是 TPY 级电流互感器的暂态响应,分析在一次系统发生短路故
障的时候,互感器能否准确传变一次侧的信号,满足暂态特性的要求。论文首先介
绍了电流互感器暂态仿真的背景与意义,并介绍了当前一些主要的电流互感器的数
学模型与比较常用的用于暂态仿真的软件;分析了电流互感器的等效电路图,并介
绍了一种适用于 TPY 级电流互感器铁心磁化曲线拟合的方法:非整数次的幂级数的
方法;比较了这种方法与常用的多项式拟合方法的区别,得到了不同的适用范围;
建立了 TPY 级电流互感器的数学模型,运用 Runge-Kutta 算法求解模型;使用
MATLAB 与 LabVIEW 的混合编程,实现了程序功能的完善性以及操作的便捷性;
对一台 TPY 级电流互感器的两个绕组进行铁心励磁特性试验的数据进行了仿真,得
到了各自的暂态响应情况,并对结果进行了分析;最后从系统的各个方面分析了误
差产生的原因,并对它们进行了评估,分析了误差产生的主要因素。
论文详细介绍了建立电流互感器仿真程序的方法,这种方法可以推广到电压互
感器和其他类似电器上去。
关键词: 电流互感器磁化曲线拟合数学模型暂态仿真误差分析
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Current transformer (CT) plays a very important role in power system. As the
primary time constant is big in the extra high voltage system, when the short-circuit fault
happens, the direct short-circuit current decays slowly, so that the P class CT is too easy to
be saturation to transmit the primary signal exactly. It possibly leads the secondary
equipment to error response. Therefore it must choose the TPY class CT which has the
transient protective performance. And it’s necessary to study the TPY class CT.
This thesis concerns for the transient response of the TPY class CT. When fault
happens in the system, we should analyze whether the CT could transmit the primary
signal rightly and meet the demand of the transient performance. Firstly it introduces the
set and the significance. And it recounts some CT models and software using to transient
simulation. Then I analyze the equivalent circuit of CT, and represent a method to fitting
the curve of ization: non-integer power series, comparing with the polynomial
approximation method. Then I set up the TPY class CT model, and using Runge-Kutta
algorithm to solve the model. Afterwards I use the mixed program of MATLAB and
LabVIEW to carry