电子式电流互感器的设计与可靠性研究

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1、ＴＭ４５２单位代码：１０１８３分类号：Ｅ０６９密级：公开研究生学号：２０１５５１吉林大学硕士学位论文专业学位（）电子式电流互感器的设计与可靠性研究ｉｒｅｎｔＳｔｕｄｙｏｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｃＣｕｒＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ作者姓名：严晰．别类：工程硕士领域（方向）：电子与通信工程指导教师：郑传涛副教授培养单位：电子信息与工程学院２０１８年５月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均

2、不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改ｖ发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士或硕士学位论文原创性声明（）本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立。进行研宄工作所取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：／蛛ｊ

3、日期：年立月日—————————————————————电子式电流互感器的设计与可靠性研究—————————————————————StudyonDesignandReliabilityofElectronicCurrentTransformer————————————作者姓名：严晰专业名称：电子与通信工程指导教师：郑传涛副教授学位类别：工程硕士论文答辩日期：2018年5月26日授予学位日期：年月日电子式电流互感器的设计与可靠性研究摘要随着电力系统数字化、现代化、自动化，电网电压运行级别以及系统容量得到了显著的提升。与此同时，老

4、式电磁式电流互感器无法满足新型电力系统的需求，例如绝缘难以达到磁饱和等，使电力系统的更新换代进退维谷，遭遇了发展瓶颈而不能突破。电子式电流互感器尺寸小、可显著抗击外部电磁干扰、功能丰富以及可靠性强等优点，可以替代老式电磁式电流互感器，所以电子式电流互感器在电力系统革新运动中起到的作用愈来愈大。蒙特卡罗法（MonteCarlomethod），又称之为随机抽样法或者统计试验法，于20世纪40年代由美国在第二次世界大战中研制原子弹的“曼哈顿计划”计划的成员S.M.乌拉姆和J.冯·诺伊曼首先提出，它是在20世纪40年代中期为了适应当时原子能事

5、业的发展而发展起来的。由于传统的经验方法不能逼近真实的物理过程，很难得到满意的结果，而蒙特卡罗方法能够真实地模拟实际物理过程，并且实验过程越多，得到的数据越精确。所以用这种方法来解决问题与实际非常相符，可以得到较为精确的结果。电子式电流互感器，由于电流传感头具有差异性，电子式电流互感器可分为有源电子式电流互感器、无源电子式电流互感器两大类别。在无源电子式电流互感器中，供电源并不直接传输至传感器。在有源电子式电流互感器中，Rogowski的综合性能突出，是理论界、生产领域关注的重点。Rogowski运行稳定，测量精度高，硬件结构简单，普

6、及范围广。本文通过蒙特卡罗模拟法对Rogowski线圈式和磁光式电流互感器在平均使用寿命、单位时间可靠度变化、失效概率进行了详细、客观的比较分析。结果表明：在平均寿命上，Rogowski线圈式极低。从使用阶段上看，磁光式在前期保持更低的失效几率，而Rogowski线圈式在后期则保持更低实效几率。磁光式的运行也受光源材料选择的影响，在同等条件下，半导体激光器在评价寿命、可靠度方面明显低于硅太阳电池。参考平均寿命计算结果，应力法、蒙特卡罗模拟法所得结果相同。另外笔者在研究磁光式电流互感器的基础上，对应力分析法开展了详细客观的比较分析，让我

7、们对应力分析法有了更深刻、更全面的了解，在电力系统数字化、现代化、自动化，电网电压运行级别以及系统容量得到了显著的提升的今天，必须要不断提高电子式电I流互感器的质量和可靠性，电子式电流互感器在我们的生活中的应用是越来越广泛了，几乎在所有的地方都有应用，所以我们必须要不断的对电子式电流互感器进行更深入的研究。关键词：电子式电流互感器；蒙特卡罗法；平均寿命；可靠度；失效概率IIStudyonDesignandReliabilityofElectronicCurrentTransformerAbstractIntheprocessofdig

8、itizationandmodernization,andconstantlypromotetheconstructionofthepowersystemautomation,gridvoltagelevel,thent