高 參汪金剛楊 杰彭 鵠馬 ?。?輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室（重慶大學(xué)） 重慶 4000442. 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司綦南供電分公司 重慶 40420 . 重慶電力設(shè)計(jì)院 重慶 4025）

?

基于電場(chǎng)逆問(wèn)題的D-dot電壓傳感器的設(shè)計(jì)與仿真

高 參1,2汪金剛1楊 杰1彭 鵠3馬 俊3
（1.輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室（重慶大學(xué)） 重慶 400044
2. 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司綦南供電分公司 重慶 401420 3. 重慶電力設(shè)計(jì)院 重慶 401125）

摘要傳感器的小型化和非接觸式測(cè)量是目前智能電網(wǎng)發(fā)展的主流。對(duì)采用電場(chǎng)耦合原理和電場(chǎng)逆問(wèn)題計(jì)算的D-dot電壓傳感器測(cè)量進(jìn)行了分析和研究，提出了改進(jìn)辦法。該方法應(yīng)用差分式結(jié)構(gòu)，使得傳感器能工作在自積分模式下，并具有良好的相頻特性和絕緣特性。在傳感器特性、自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化上采用Ansoft Maxwell軟件進(jìn)行仿真論證，制作結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、體積更小、測(cè)量帶寬更大同時(shí)能夠抑制非線性負(fù)載的感應(yīng)電壓過(guò)沖的非接觸式電壓傳感器，最后將改進(jìn)后的傳感器模型在高壓試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行穩(wěn)態(tài)誤差和暫態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，新傳感器不僅具有良好的暫態(tài)性能，其測(cè)得的電壓有效值具有較高準(zhǔn)確度，較小的相位和幅值誤差。

關(guān)鍵詞：電場(chǎng)仿真 差分式 電場(chǎng)逆問(wèn)題 非接觸

國(guó)家自然科學(xué)基金（51207175）和輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究項(xiàng)目（2007DA10512713305）資助。

Experiment and Simulation of D-dot Voltage Probe Based on Inverse Problem of Electric Field

Gao Can1,2Wang Jingang1Yang Jie1Peng Hu3Ma Jun3
（1. State Key Laboratory of Transmission & Distribution Equipments and Power System Safety and New Technology Chongqing University Chongqing 400044 China 2. State Grid Chongqing Electric Power Co. Qi’nan Power Supply Branch Company Chongqing 401420 China 3. Electric Power Design Institute of Chongqing Chongqing 401125 China）

Abstract Sensor miniaturization and non-contact measurement have become the hot spots in the development of smart gird. The measurement principles of D-dot voltage sensor using electric field coupling and the inverse problem of electric field are analyzed, and the improving method is proposed. With the application of differential inputs, the probe works in self-integration mode with good phase-frequency characteristic. Ansoft Maxwell software is used to simulate the design of probe structure and characteristics. The non-contact voltage sensor has simpler structure, smaller volume and wider measuring bandwidth, which can also restrain the induced voltage overshoot caused by nonlinear load. In addition, the new-designed probe is tested on the high voltage test platform for its error and transient behavior. The experiment results demonstrate that the effective value of detected voltage is precise and the error of phase is small.

Keywords：Electric filed simulation, differential, inverse problem of electric field, non-contact

0 引言

電壓測(cè)量是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié)，在電能計(jì)量、繼電保護(hù)以及自動(dòng)化設(shè)備控制等方面都擁有舉足輕重的地位。保證電壓測(cè)量的準(zhǔn)確度與可靠性對(duì)電能計(jì)量、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行以及推動(dòng)智能電網(wǎng)的發(fā)展都具有重要意義。目前，我國(guó)高壓及超高壓電網(wǎng)中普遍采用的是電磁式電壓互感器（Potential Transformer，PT）和電容式電壓互感器（Capacitive Voltage Transformer，CVT）。PT具有體積大、絕緣難度隨著電壓等級(jí)提高而增大等問(wèn)題[1]；CVT具有絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。但由于CVT帶有耦合電容、中間變壓器和補(bǔ)償電抗器等內(nèi)部?jī)?chǔ)能元件，所以其暫態(tài)響應(yīng)較差[2,3]，并且在高頻過(guò)電壓下，二次側(cè)容易發(fā)生由鐵磁諧振引起的高頻振蕩，威脅了設(shè)備的安全運(yùn)行[4-6]?；赑ockels效應(yīng)的光學(xué)電壓互感器具有測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)高、不受電磁場(chǎng)干擾和安全性好等優(yōu)點(diǎn)[7]，但是外界溫度變化對(duì)其可靠性和準(zhǔn)確度有著很大的影響，并存在光電轉(zhuǎn)換中的非線性問(wèn)題[8]。

基于電場(chǎng)耦合原理的傳統(tǒng)D-dot傳感器由于自身傳遞函數(shù)的原因，限制了其不能與積分器或衰減器共同使用，只適合測(cè)量特定高頻下的高電壓脈沖信號(hào)。因此，在傳統(tǒng)D-dot傳感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，采用差分式的輸入結(jié)構(gòu)，并去除了接地端，使其工作在自積分模式，能夠?qū)ゎl、穩(wěn)態(tài)高電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。

1 傳感器的設(shè)計(jì)原理

在實(shí)際測(cè)量輸電導(dǎo)線電壓時(shí)，由于傳感器距待測(cè)一相導(dǎo)線很近，而每相導(dǎo)線的相間距又在安全距離之外，使得待測(cè)相導(dǎo)線在傳感器上的電場(chǎng)分量遠(yuǎn)高于鄰相的電場(chǎng)分量，因此鄰相電場(chǎng)對(duì)傳感器測(cè)量電路的影響可忽略不計(jì)。本文將進(jìn)行在單相導(dǎo)線下傳感器電壓測(cè)量的分析與研究。

1.1 電場(chǎng)逆問(wèn)題計(jì)算原理

對(duì)于運(yùn)行中的輸電線，由于負(fù)載變化等因素，導(dǎo)線上的實(shí)際電位和相位無(wú)法通過(guò)正問(wèn)題直接進(jìn)行求解，需采用逆問(wèn)題計(jì)算原理，即通過(guò)測(cè)量輸電導(dǎo)線下一定數(shù)量測(cè)量點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E( t)，再反向計(jì)算出其場(chǎng)源參數(shù)，獲得導(dǎo)線上的電位φ(t)[9]。

1.2 傳統(tǒng)D-dot傳感器測(cè)量原理及其幅頻特性分析

在被測(cè)導(dǎo)體附近的電極會(huì)通過(guò)電場(chǎng)耦合感應(yīng)出電荷，當(dāng)變化的感應(yīng)電荷流過(guò)接地負(fù)載電阻Rm時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電壓降Vo( t)。對(duì)于導(dǎo)線，單一電極輸出Vo( t)與被測(cè)電壓φ(t)關(guān)系可表示為[10-13]

式中，R0為被測(cè)導(dǎo)線與傳感器之間的距離；r0為導(dǎo)線的半徑；ε0為空氣介電常數(shù)；E( t)為被測(cè)量點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；Aeq為傳感器的等效面積。

由式（1）可知，由于傳感器輸出的測(cè)量信號(hào)是與被測(cè)電壓的微分量成正比，因此需要對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行積分才能得到時(shí)域上與原始信號(hào)一致的信號(hào)波形[14]。

導(dǎo)線電位

傳統(tǒng)D-dot電壓傳感器測(cè)量等效電路如圖1所示[15]。

圖1 傳統(tǒng)D-dot傳感器等效電路和積分電路Fig.1 Equivalent circuit of the traditional probe and passive integrator

圖1中，Vi為被測(cè)電壓，Cm為傳感器與被測(cè)導(dǎo)體之間的等效互電容，Cs為傳感器等效對(duì)地雜散電容，ωl與ωh分別為整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的頻率下限與頻率上限，其大小為

傳感器電路的傳遞函數(shù)為

傳統(tǒng)的D-dot傳感器、積分電路和整個(gè)測(cè)量電路的幅頻響應(yīng)特性曲線如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)D-dot電壓傳感器伯德圖Fig.2 Bode plot of the traditional D-dot probe

圖2中ωl和ωh分別為積分電路與D-dot傳感器的幅頻曲線轉(zhuǎn)折頻率。由圖2可知，處于微分模式的傳感器的測(cè)量帶寬較小，測(cè)量帶寬上限受到測(cè)量電路轉(zhuǎn)折頻率的限制，測(cè)量帶寬下限受到積分電路轉(zhuǎn)折頻率的限制[17]。積分電路的使用為提高傳感器信噪比帶來(lái)困難，同時(shí)可能因?yàn)榉e分器元件的雜散參數(shù)使波形發(fā)生畸變[18]。因此，傳統(tǒng)D-dot電壓傳感器適用于測(cè)量特定高頻電壓信號(hào)[19]。

1.3 差分式D-dot傳感器

為擴(kuò)大D-dot傳感器測(cè)量帶寬，需使其工作在自積分模式下。在自積分模式下，測(cè)量帶寬只由傳感器自身轉(zhuǎn)折頻率決定，當(dāng)高于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)，才會(huì)有穩(wěn)定的增益，并且此時(shí)的傳感器不需要加入積分電路就可以使自身輸入、輸出呈線性關(guān)系。因此，傳感器電路設(shè)計(jì)為差動(dòng)輸入的方式，通過(guò)測(cè)量?jī)呻姌O之間的浮動(dòng)電位差V( t)（節(jié)點(diǎn)②與節(jié)點(diǎn)③的電位差），來(lái)得到差分電壓信號(hào)，并去除接地端，圖3為其等效電路，圖4為D-dot傳感器結(jié)構(gòu)，該差分式結(jié)構(gòu)D-dot傳感器為非接觸、無(wú)對(duì)地絕緣要求，具體結(jié)構(gòu)將在下文詳述。

圖3 D-dot傳感器等效電路Fig.3 Equivalent circuit of the D-dot probe

圖4 D-dot傳感器結(jié)構(gòu)Fig.4 The structure of D-dot probe

圖3中，Rn為測(cè)量用差動(dòng)放大器的等效輸入電阻，Cm2、Cm1為被測(cè)導(dǎo)體與環(huán)狀電極之間的互電容，Cs1、Cs2為兩個(gè)環(huán)狀電極對(duì)大地的雜散電容，Cm0為環(huán)狀電極之間的互電容之和，同時(shí)也是用于測(cè)量的電容，其傳遞函數(shù)為

式中

差動(dòng)放大器的等效輸入電阻Rn一般比較大，可以達(dá)到數(shù)十到數(shù)千GΩ。由式（6）可知，當(dāng)通過(guò)并聯(lián)提高電極之間的互電容之和Cm0，使之達(dá)到一定值后，即RnC2＞＞1，RnC2的值就滿足自積分條件，此時(shí)傳感器的輸入、輸出與頻率無(wú)關(guān)，后續(xù)電路無(wú)需積分電路，即可獲得正確的電壓波形。

2 D-dot傳感器的模型設(shè)計(jì)與仿真

2.1 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)改進(jìn)后的D-dot傳感器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖4所示，主要包括內(nèi)金屬銅環(huán)、外金屬銅環(huán)和絕緣支架。內(nèi)、外金屬銅環(huán)為半徑不同的同心圓環(huán)且均固定在絕緣支架上。在絕緣支架上設(shè)置有用于穿過(guò)并固定被測(cè)導(dǎo)體的通孔，兩個(gè)銅環(huán)可以看作是Aeq不等的兩個(gè)D-dot傳感器。設(shè)計(jì)成正圓的環(huán)形傳感器，其形狀與被測(cè)導(dǎo)體周圍電場(chǎng)等位面一致，以保證電極上電荷分布均勻，減小傳感器邊界與內(nèi)部的局部電場(chǎng)強(qiáng)度，有效降低傳感器發(fā)生絕緣擊穿的可能性。另外，當(dāng)單圈電極不滿足自積分條件時(shí)，可以采用多圈電極并聯(lián)的方式。

支架采用的材料是玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂，擊穿場(chǎng)強(qiáng)為35MV/m，其良好的絕緣特性能夠承受高壓電場(chǎng)強(qiáng)度，達(dá)到提高整個(gè)傳感器絕緣強(qiáng)度的目的；其良好的機(jī)械特性對(duì)整個(gè)傳感器結(jié)構(gòu)起支撐作用。該傳感器結(jié)構(gòu)尚在實(shí)驗(yàn)室研究階段，濕耐壓和污穢等環(huán)境因素影響將在后續(xù)工作中進(jìn)行研究。

2.2 仿真模型建立

采用電磁場(chǎng)有限元軟件Ansoft Maxwell，建立的3D有限元模型如圖5所示。

圖5 D-dot傳感器的仿真模型Fig.5 The simulation model of D-dot probe

考慮傳感器實(shí)際的運(yùn)行條件，激勵(lì)源可近似為無(wú)線長(zhǎng)直輸電導(dǎo)線，并設(shè)定場(chǎng)源足夠遠(yuǎn)處電場(chǎng)矢量為零。由此在計(jì)算中采用擴(kuò)大電場(chǎng)計(jì)算區(qū)域的方法解決場(chǎng)域不封閉問(wèn)題。對(duì)于電壓傳感器模型，因其電場(chǎng)分布具有軸對(duì)稱性，故采用圓柱坐標(biāo)系，模型中取1/2場(chǎng)域?yàn)橛?jì)算域[20]。

2.3 仿真結(jié)果與分析

2.3.1 差分式D-dot傳感器電路仿真

為了論證新設(shè)計(jì)的D-dot電壓傳感器具有良好的動(dòng)態(tài)范圍，采用Pspice軟件進(jìn)行仿真，并利用Ansoft Maxwell仿真軟件的最優(yōu)化功能，可得Cm0、Cm1、Cm2、Cs1和Cs2的值，具體值列于表1，其伯德圖如圖6所示。

表1 電容參數(shù)值Tab.1 Capacitance parameters(單位：pF)

圖6 差分式D-dot傳感器的伯德圖Fig.6 Bode plots of differential D-dot probe

從圖6中可以看出改進(jìn)后的D-dot傳感器在很大的帶寬范圍內(nèi)都保持穩(wěn)定的增益，可以測(cè)量工頻穩(wěn)態(tài)高壓信號(hào)和高頻暫態(tài)沖擊電壓信號(hào)。

2.3.2 電場(chǎng)仿真

為了說(shuō)明D-dot電壓傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇對(duì)解決電場(chǎng)畸變問(wèn)題和絕緣問(wèn)題的可行性，通過(guò)仿真得出：在10kV工頻電壓下，傳感器及其周圍的電場(chǎng)分布，如圖7所示。

圖7 D-dot傳感器電場(chǎng)分布Fig.7 The electric field distribution of D-dot probe

由圖7可知：以通孔為中心，傳感器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離中心增大而減小的線性度較好，說(shuō)明該結(jié)構(gòu)的傳感器受輸電線周圍電場(chǎng)畸變影響較?。粌?nèi)部最高電場(chǎng)強(qiáng)度為161.37kV/m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂的擊穿強(qiáng)度（35MV/m），可見(jiàn)這種材料能夠承受高壓電場(chǎng)，不存在絕緣問(wèn)題。

2.3.3 工頻穩(wěn)態(tài)仿真

為了測(cè)試D-dot傳感器在穩(wěn)態(tài)時(shí)的測(cè)量準(zhǔn)確度，在10kV、50Hz正弦波激勵(lì)下，對(duì)其輸入、輸出的時(shí)域波形進(jìn)行了仿真，結(jié)果如圖8所示。圖8表明被測(cè)電壓Vi與傳感器輸出電壓Vo相位幾乎無(wú)誤差，幅值誤差也較小。

圖8 傳感器輸入、輸出時(shí)域波形Fig.8 The input and output waveforms of the sensor

3 高壓試驗(yàn)結(jié)果與分析

在理論研究基礎(chǔ)上，制作出了D-dot電壓傳感器，圖9為單圈電極傳感器試驗(yàn)樣機(jī)，將待測(cè)高壓導(dǎo)線從絕緣支架中心穿過(guò)，傳感器的內(nèi)、外金屬銅環(huán)上的電位差作為后續(xù)處理電路的輸入信號(hào)。

圖9 D-dot傳感器實(shí)物Fig.9 The physical map of D-dot sensor

為了測(cè)試其性能，分別進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)誤差和暫態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)，高壓試驗(yàn)平臺(tái)如圖10所示的。電壓調(diào)壓器控制工頻電壓的輸出，沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生10kV雷電沖擊電壓。用示波器測(cè)量傳感器與導(dǎo)線輸出的電壓波形，兩者的波形在示波器上進(jìn)行比較相對(duì)幅值和相位差。使用型號(hào)為T(mén)ektronix P6015A高壓探頭，其時(shí)基準(zhǔn)確度達(dá)到0.75%，垂直準(zhǔn)確度為1.5%，可以針對(duì)測(cè)量電壓進(jìn)行校正補(bǔ)償，從而消除其測(cè)量誤差，因此將其作為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比信號(hào)。

圖10 高壓試驗(yàn)平臺(tái)Fig.10 Test platform of high voltage

3.1 穩(wěn)態(tài)誤差試驗(yàn)

以10kV作為標(biāo)準(zhǔn)額定電壓，分別在10%、20%、50%、80%、100%和120%額定電壓下，對(duì)電壓傳感器的比差進(jìn)行了測(cè)量與計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表2。以10/3kV和5/3kV相電壓為例的波形對(duì)比如圖11所示。其中UHV（CH2）為高壓探頭折算電壓，電壓比為1 000∶1，UD-dot（CH1）為傳感器測(cè)量電壓，電壓比約為2 000∶1。

比差為

表2 D-dot傳感器準(zhǔn)確度測(cè)試結(jié)果Tab.2 Accuracy test results of D-dot probe

圖11 電壓為10/3kV、5/3kV時(shí)波形對(duì)比Fig.11 The comparison of voltage waveforms for 10/3kV、5/3kV

（1）對(duì)表2的傳感器測(cè)量電壓進(jìn)行一次擬合，其平方誤差為0.014，由此可知在該電壓范圍內(nèi)傳感器的線性度較好。

（2）由表2可知，在(10%～120%)Un范圍內(nèi)，比差＜1%，說(shuō)明有效值誤差較小，傳感器測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)較高。

（3）由圖11可知，傳感器與高壓探頭所測(cè)的波形相位誤差很小，波形的失真度也較小。

綜上，在測(cè)量工頻電壓時(shí)，改進(jìn)后的D-dot傳感器表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)態(tài)特性，其幅值誤差和相位誤差較小。

3.2 暫態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)

為驗(yàn)證D-dot傳感器的高頻響應(yīng)能力，通過(guò)沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生1.2/50μs標(biāo)準(zhǔn)雷電波，并同時(shí)測(cè)量傳感器與作為標(biāo)準(zhǔn)的高壓探頭對(duì)輸入雷電波形的響應(yīng)，結(jié)果如圖12所示。

圖12 1.2/50μs雷電波測(cè)量波形Fig.12 Transient oscillogram of 1.2/50μs lightning wave

由圖12可知：D-dot電壓傳感器所測(cè)雷電波的波頭、波長(zhǎng)時(shí)間和陡度與高壓探頭波形基本一致，說(shuō)明改進(jìn)后的D-dot傳感器能快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)雷電波，保留了傳統(tǒng)D-dot傳感器良好的暫態(tài)特性[14]。

4 結(jié)論

對(duì)傳統(tǒng)D-dot傳感器原理進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了一種差分式的D-dot電壓傳感器，制作出了樣機(jī)，并進(jìn)行了理論分析、仿真計(jì)算以及穩(wěn)、暫態(tài)試驗(yàn)。結(jié)果表明：改進(jìn)后的D-dot傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)高壓的準(zhǔn)確測(cè)量，傳感器實(shí)現(xiàn)了小型化和非接觸測(cè)量，適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的要求。

對(duì)D-dot電壓傳感器做了初步研究工作，但在很多方面仍需進(jìn)一步研究。比如：設(shè)計(jì)后續(xù)測(cè)量電路，研制出能用于計(jì)量的電壓互感器；考慮溫度、濕度等非電量因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響與補(bǔ)償方法；研究三相合成電場(chǎng)的分解問(wèn)題，充分考慮鄰相電場(chǎng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曉琪, 郭克勤, 姚敏. CVT 補(bǔ)償電抗器對(duì)額定輸出下誤差余度的影響[J]. 高電壓技術(shù), 1995, 21(3): 52-54.

Wang Xiaoqi, Guo Keqin, Yao Min. The influence of compensating reactor of CVT on the residual error range under rated output condition[J]. High Voltage Engineering, 1995, 21(3): 52-54.

[2] 熊小伏, 周家啟, 周永忠. 基于迭加原理的CVT暫態(tài)特性校正新方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2006, 22（8）: 107-111.

Xiong Xiaofu, Zhou Jiaqi, Zhou Yongzhong. A new method of correcting transient characteristics of capacitive voltage transformer using principle of superposition[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2006, 22(8): 107-111.

[3] 劉豐, 畢衛(wèi)紅, 王健. 光學(xué)高壓電壓互感器傳感頭結(jié)構(gòu)的研究[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2008, 16(5): 43-48.

Liu Feng, Bi Weihong, Wang Jian. Structure of sensor head for optical high voltage transducer[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2008, 16(5): 43-48.

[4] 王德忠, 王季梅. 電容式電壓互感器速飽和電抗型阻尼器的研究[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2009, 22(1): 41-46.

Wang Dezhong, Wang Xiumei. A study of the protective device with inductor in series resistance for capacitor voltage transformer[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009, 22(1): 41-46.

[5] Hou D, Roberts J. Capacitive voltage transformer: transient overreach concerns and solutions for distance relaying[C]//Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 1996, 1: 119-125.

[6] Yu Mengting, Wang Jingang, Ma Jun, et al. Research on non-contact voltage transducer for highvoltage transmission lines based on inverse problem of electric field[J]. International Journal of Emerging Electric Power Systems, 2014, 15(2): 101-109.

[7] 穆淑云. 電容式電壓互感器暫態(tài)性能的仿真計(jì)算(續(xù))[J]. 電力電容器, 2001, 16(2): 1-8.

Mu Shuyun. The numerical simulation of transient property of CVT[J]. Power Capacitor, 2001, 16(2): 1-8.

[8] 馮建勤, 王慶銘, 丁莉芬, 等. 電子式電壓互感器的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 變壓器, 2010, 47(11): 40-43.

Feng Jianqin, Wang Qingming, Ding Lifen, et al. Present research situation and trend of electronic voltage transformer[J]. Transformer, 2010, 47(11): 40-43.

[9] 楊帆. 輸變電設(shè)備工頻電場(chǎng)的正、逆問(wèn)題及電磁環(huán)境研究[D]. 重慶: 重慶大學(xué), 2008.

[10] Metwally I A. Coaxial D-dot probe: design and testing[C]//IEEE Electrical Insulation and Dielectric Phenomena Annual Report Conference, VA, USA: 1995: 298-301.

[11] Struve K W, Horry M L, Spielman R B. Design, calibration, and performance of water diagnostics on the PBFA Z[C]//IEEE Pulsed Power Conference, Altimore, USA, 1997, 2: 1303-1308.

[12] Wagoner T C, Stygar W A, Ives H C, et al. Differential-output B-dot and D-dot monitors for current and voltage measurements on a 20MA, 3MV pulsed-power accelerator[J]. Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams, 2008, 11(10): 100401.

[13] Yarovoy A, De Jongh R, Ligthart L. Ultra-wideband sensor for electromagnetic field measurements in time domain[J]. Electronics Letters, 2000, 36(20): 1679-1680.

[14] Metwally I A. D-dot probe for fast-front high-voltage measurement[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2010, 59(8): 2211-2219.

[15] Metwally I A. Comparative measurement of surge arrester residual voltages by D-dot probes and dividers[J]. Electric Power Systems Research, 2011, 81(7): 1274-1282.

[16] Reinhard M. Experimental research on single-impulse energy handling capability of MO-varistors used in high-voltage systems in consideration of a complex failure criterion[D]. Germany: University of Technology, 2009.

[17] 李維波. 基于Rogowski線圈的大電流測(cè)量傳感理論研究與實(shí)踐[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2005.

[18] 衛(wèi)兵, 傅貞, 王玉娟, 等. 無(wú)源RC積分器頻率響應(yīng)特性分析[J]. 高電壓技術(shù), 2008, 34(1): 53-56.

Wei Bing, Fu Zhen, Wang Yujuan, et al. Frequency response analysis of passive RC integrator[J]. High Voltage Engineering, 2008, 34(1): 53-56.

[19] 何為, 羅睿希, 汪金剛, 等. 自積分式 D-dot 電壓互感器原理及試驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2014, 34(15): 2445-2451.

He Wei, Luo Ruixi, Wang Jingang, et al. Principles and experiments of voltage transformer based on self-integrating D-dot probe[J]. Proceedings of the CSEE, 2014, 34(15): 2445-2451.

[20] 方春恩, 李偉, 王佳穎, 等. 基于電阻分壓的10kV電子式電壓互感器[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2007, 22(5): 58-63.

Fang Chunen, Li Wei, Wang Jiaying, et al. 10kV electronic voltage transformer based on resistor divider[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2007, 22(5): 58-63.

高 參 男，1988年生，碩士研究生，研究方向?yàn)殡姶艤y(cè)量與儀器儀表。

E-mail: 343292467@qq.com（通信作者）

汪金剛 男，1979年生，副研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事電磁測(cè)量與儀器儀表、電力設(shè)備放電檢測(cè)與故障診斷和電磁兼容等方面研究。

E-mail: jingang_023@163.com

作者簡(jiǎn)介

收稿日期2014-02-10 改稿日期 2015-01-15

中圖分類號(hào)：TM451