雷电电磁脉冲场对双绞线网络的耦合规律

为研究双绞线网络在雷电电磁脉冲场辐照下终端负载的感应电压,对树形双绞线网络进行辐照耦合试验。通过改变雷电电磁脉冲场波形、组成线缆网络的线缆夹角、线缆网络终端负载等条件,获得终端负载上的感应电压并分析响应规律。结果表明:雷电电磁脉冲场波形上升沿越快,双绞线网络终端负载的感应电压越大,而场波形的脉宽对终端负载感应电压基本无影响;线缆网络受测端负载感应电压随着线缆间夹角的增大而线性变小,但并不改变响应波形;线缆网络受测端负载感应电压随着受测端负载阻值的增加首先呈现线性增大的趋势,而后趋于平稳。     

10 kV配电变压器高空电磁脉冲效应实验研究

高空电磁脉冲具有场强幅值高、分布范围广、频谱范围宽等特点,可以通过广域分布的配电线缆耦合进入配电变压器,较大的电流变化率会在绕组中感应一定的匝间电压对变压器匝间甚至相间绝缘可能会造成威胁。因此,针对典型10 kV油浸式配电变压器和干式配电变压器开展电磁脉冲效应实验,对比分析其效应现象与阈值规律。搭建了可用于开展10 kV配电变压器运行状态电磁脉冲效应实验的研究平台,主要由10 kV真型配电系统和电磁脉冲注入系统两部分组成,可向10 kV配电变压器共模注入三相纳秒级脉冲电流。基于该实验平台,分别针对所研究的10 kV油浸式配电变压器和干式配电变压器开展系统不带电和系统带电运行状态下的对比效应实验并获取实验数据。结果表明,在该实验脉冲注入电流的幅值范围内,即三相脉冲注入电流最大峰值约为500A,油浸式变压器和干式变压器均具有一定的抗电磁脉冲能力,实验中未发生故障效应。     

配电网10 kV线路接入配电变压器容量限额研究

为解决现有配电网10 kV线路接入配电变压器容量控制限额不精准、不合理,未能结合当地实际情况进行差异化制定的问题,梳理了某市近6年配电变压器负荷运行数据,分析影响线路负载能力的因素;建立了10 kV线路接入配电变压器容量计算公式,计算出典型配电变压器负荷需用系数平均值和不同负荷性质下配电变压器的同时率,制定出不同负荷发展阶段、不同负荷性质、不同10 kV线路目标接线模式和供电能力下的10 kV线路接入配电变压器容量控制限额。     

雷电电磁脉冲对双绞线耦合的仿真研究

为得到雷电电磁脉冲对双绞线的耦合规律,基于软件CST仿真研究了双绞线长度、电场极化方向、终端负载对线缆终端响应电压的影响。结果表明,随着线缆长度的增加,双绞线受测端负载感应电压波形脉宽会增大,但感应电压幅值变化规律受辐射场波形频谱分布的影响;线缆受测端负载感应电压幅值随着线缆与电场方向的夹角的增大而变小,当电场与线缆垂直时,感应电压为0;随着终端负载阻值的增加,双绞线受测端负载感应电压也逐步增大,且增大趋势减缓。     

高空电磁脉冲晚期成分作用下500 kV变压器无功损耗仿真研究

高空电磁脉冲晚期成分（HEMP E3）效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流（GIC），严重时会使变压器铁心半波饱和，进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果。为准确地分析电力变压器在HEMPE3作用下的无功损耗特性，该文搭建了HEMP E3对500 kV电力变压器作用的电磁暂态仿真模型，基于IEC 61000-2-9给出的标准HEMP E3波形，定量分析了感应电场幅值、上升时间、下降时间以及变压器带负载情况等对电力变压器的影响规律。分析结果表明，HEMP E3作用下500 kV变压器无功损耗与GIC呈正相关性，且无功损耗波形滞后于感应电场的变化；HEMP E3感应电场的下降时间对500 kV变压器无功损耗的影响远超上升时间；负载阻抗的阻值相同时，容性负载下的励磁电流和无功损耗幅值最大，感性负载下幅值最小。研究结果可为进一步评估HEMPE3对电力系统稳定性的影响提供重要依据。     

一次近距离自然闪电输电线路感应电压观测

为了研究闪电在线路上产生的感应电压波形特征,分析了2008-07-31在距离低压电力线路410m附近发生的包含7次回击的自然闪电在电力线路上产生的感应电压的观测结果。在输电线路末端观测到该感应电压的波形,其电压幅值在1.05～6.33kV范围内,波前时间在6.25～36.5μs范围内,持续时间基本>200μs,最大可达1.13ms,各次感应电压之间的间隔时间在36.2～221.4ms范围内。L线和N线上的感应电压波形没有明显区别,但幅度稍有差别,L线上的峰值电压比N线上的峰值电压大了10%。根据电压波形特点,这些感应电压可分为3类。此外,输电线路经过埋地金属管后,感应电压负峰值有明显衰减,而正峰值没有明显衰减。观测的感应电压峰值比基于Rusck模型计算的数值小了约10%,但与雷电流峰值之间具有很好的线性拟合关系,线性拟合系数为0.923。     

谈谈6—10KV配电变压器的过电流保护整定

6～10kV配电变压器的继电保护方案各单位的模式大同小异。现以我厂6/0.4kV配电变压器继电保护中的过电流保护部分线路为例,供分析。     

联结组为Dy11的配电变压器并联时高压侧相序错接的排除

某单位原有一台联结组为Dy11,容量为1 250kVA,电压为10kV/0.4kV的配电变压器。由于生产的需要,需增加一台联结组和电压相同,容量为630kVA的配电变压器与之并联在一起使用。线路安装完毕后,一次高压侧接上电,但低压侧线路并联开关尚未合闸。这时测量低压并联开关,闸刀两端的电压,也就是测量两台相并联的变压器低压侧同相之间的电位差。在线路无误时,其值应为零或近似等于零,这样就可安全合闸。     

非晶铁心配电变压器节能最佳效果

S_7、S_9型系列变压器属现代节能变压器,而SH_(10)型系列属最新研制的非晶铁心配电变压器节能产品,已投入市场。对农村配电变压器调查获悉,现运行配电变压器的负载率多数在20％上下。供给农户生活和生产用电的变压器,为降低运行费用,减轻负担,应选购SH_(10)型系列非晶铁心配电变压器。 1.非晶铁心配电变压器的产品规格 (1) 容量:30～500kVA,电压10000V/400V/231V、频率50Hz,接线组别DY_n11。与1992年欧共体规定受电设备电压相吻合。 (2) 主绝缘、空载损耗、阻抗电压等配合技术要求,合乎GB/T6451～1995现行国家标准。 (3) 10和0.4kV的工频耐压分别为     

基于模型预测控制的高频隔离型混合配电变压器

配电台区新型源/荷占比逐年提升,使得高/低电压、谐波放大、三相不平衡等配电终端电能质量问题凸显。提出一种基于模型预测控制的高频隔离型混合配电变压器,具备电能质量综合治理、交/直流混合配电等功能,可以满足配电终端用户高品质供用电以及新型源/荷友好接入需求。介绍了高频隔离型混合配电变压器的拓扑结构并推导了数学模型。结合拓扑结构特点,设计了连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）策略和延时模型预测控制策略,CCS-MPC通过计算最优化占空比,实现前端变换器输出具有固定的开关频率和开关序列,减小寻优计算量。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了一套10 kV/0.4 kV电压等级的高频隔离型混合配电变压器系统,验证了所提拓扑结构电能质量综合治理能力的有效性。     

用于产生非平衡等离子体的纳秒级脉冲电源研制

为了给非平衡等离子体相关实验提供ns级高压脉冲,研制了一台基于传输线变压器(transmission linetransformer,TLT)原理的高压重频ns脉冲电源,通过在传输线外套加磁环增加二次阻抗,提高TLT的输出电压和能量传输效率。同时设计了一种电容-开关-传输线的紧凑化同轴结构。实验表明,在连接匹配负载条件下,电源输出脉冲电压峰值可以达到26kV,脉宽100ns,上升时间25ns,可在500Hz频率下稳定运行。同时成功地将其应用于大气压氩气等离子射流实验,发现与正弦电压相比,相同电压峰值下,脉冲电源作用下的等离子体射流长度更长,但2种电源作用下的射流长度均出现饱和现象,同时电源频率对射流长度无明显影响。     

区外故障时变压器差动保护误动行为分析

采用内桥接线方式的110kV芦都站2号主变差动保护高压侧装设两组CT,一组位于线路侧,另一组在桥联断路器处。当线路断路器重合到永久性故障时,线路的二次电流波形严重畸变,而桥联二次电流则为标准的正弦量,出现了同一型号的CT在同一电流下表现出了不同特性的问题,由此导致差动保护误动作。采用大电流试验与模拟剩磁效应的方法证实,电流波形畸变的原因在于剩磁的影响,剩磁使CT处于暂态饱和状态、暂态饱和导致传变特性变坏进而造成二次电流的畸变。采取抗饱和措施后问题得到解决。     

超高压交流线路对平行架设特高压直流线路的电磁感应

交流输电线路与特高压直流输电线路平行架设时,通过电磁耦合交流线路会在特高压直流线路上感应出工频交流分量。感应产生的工频电流,经过换流器后会产生直流分量。此直流分量流经换流变压器,会导致换流变压器偏磁。采用EMTDC程序建立了交／直流输电系统仿真模型,对交流输电线路对平行架设的特高压直流输电线路产生的电磁感应影响进行仿真研究,分析了交／直流线路平行架设长度、接近距离、土壤电阻率、杆塔接地电阻等因素对特高压直流线路的工频电磁感应影响。另外,对比分析了超高压紧凑型线路、常规型线路分别与特高压直流线路平行架设时特高压直流线路上的工频感应电压、电流和直流偏磁电流。     

特高压交流线路对平行架设特高压直流线路的工频电磁感应影响

特高压交流/直流输电线路平行架设可以提高走廊利用率。同时,特高压交流线路通过电磁耦合会在特高压直流线路上感应出工频交流分量。在直流线路上感应产生的工频电流分量,经过换流器后会产生直流分量。此直流分量流经换流变压器,导致换流变压器偏磁。采用EMTDC程序建立了特高压交/直流输电系统仿真模型,对交流输电线路对平行架设直流输电线路产生的电磁感应影响进行仿真研究,分析了特高压交/直流线路平行架设长度、接近距离、线路换位以及单相接地故障等因素对工频电磁感应的影响。另外,对比分析了特高压单、双回线路与特高压直流线路平行架设,特、超高压交流线路与特高压直流线路平行架设下特高压直流线路上的工频感应电压、电流和直流偏磁电流。     

雷电冲击电压对配电一二次融合成套设备测量准确度的影响

为解决一二次融合成套开关设备中二次设备受电磁干扰影响所导致的准确度问题,设计了一套抗干扰测量系统,并基于雷电冲击电压试验电路和抗干扰测量系统对配电网一二次融合成套开关设备测量准确度进行雷电冲击电压干扰测试,采集电压波形并进行时频域分析,得到导致其测量准确度下降的原因。提出在馈线终端采集单元基准端加保护器件和互感器二次输出端加滤波装置这2种防护方案,并对方案的效果进行理论分析和试验验证。结果表明,雷电冲击电压将通过互感器传至二次设备,使得互感器二次侧产生较高的耦合电压,其试验实测幅值达几千伏,频率在几MHz至30 MHz之间,对互感器的准确度影响较大;通过在互感器二次出线端口增加高频滤波装置能有效降低耦合电压,干扰信号强度降低为原来的20%左右,比差和相差降低为原来的40%左右。     

Comparison of Voltage and Flux Modulation Schemes of StatComs Regarding Transformer Saturation During Fault Recovery

A transformer might be driven into saturation by faults in the connected system. In a transmission system with a Static synchronous Compensator and transformers connected at the point of common coupling, different modulation schemes utilized by the voltage source converter influence the transformer saturation in different ways. This paper compares the saturation effect during fault recovery when two alternative modulation schemes are utilized: voltage modulation and flux modulation. The comparison shows that utilization of flux modulation scheme tends to soften the saturation problem during fault recovery. However, this is achieved at a higher converter transient peak current.      

特高压混合无功补偿线路接地故障开断特性

由分级可控高抗与串补装置组成的混合无功补偿应用于特高压电网时,输电线路发生接地故障,断路器两端的暂态恢复电压(TRV)会受混合无功补偿相关因素的影响而表现出不同的特征。在建立特高压接地故障电网简化模型的基础上,应用理论分析的方法推导在串补电容器组未被短接工况下,断路器开断时其两端瞬态恢复电压上升率(RRRV)及TRV峰值的计算表达式。针对不同时间短接串补电容器组,仿真分析了TRV的波形特征和混合无功补偿度对断路器开断特性的影响。结果表明,串补电容器组未被短接时,架空线路长度固定,RRRV和TRV峰值随着故障距离增加而降低,架空线路长度超过1 100km时,发生接地故障时系统会发生谐振,未达到谐振长度时RRRV和TRV峰值随架空线路长度增加而升高。串补电容器组被短接时的电源工频电压幅值越大,断路器越难以开断,串补和分级可控高抗的补偿度增大利于断路器开断。     

风电场场内输电线路直击雷防护研究

风力发电场的场内输电线路是防雷保护的薄弱环节.当雷电击中输电线路时,会造成线路过电压,损坏电力变压器设备.对此,笔者以某风力发电场雷击事故为例,利用电磁暂态程序ATP/EMTP建立雷电直击于输电线路的模型,定量计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,综合考虑安装线路避雷器和降低接地电阻对计算结果的影响,然后确定风电场场内输电线路有效的防雷保护方案,确保变压器安全可靠运行.仿真分析验证,采用该方案能提高场内输电线路的耐雷水平,能起到保护变压器安全运行的作用.     

由于断路器并口电容引起的铁磁谐振研究

根据北京某220 kV变电站曾发生的铁磁谐振现象,利用电磁暂态软件分析了该变电站220 kV母线上接有电磁式电压互感器时,由于互感器和断路器并口电容组成了谐振回路,从而导致的铁磁谐振发生的概率。并且根据消除谐振回路的抑制铁磁谐振的思路,将母线上的电磁式电压互感器全部更换为电容式电压互感器后在电磁暂态软件下模拟。结果表明,对上述两种情况分别进行500次分断路器操作,带有电磁式电压互感器时发生谐振的可能性很大,而换成电容式电压互感器后发生谐振的可能性几乎为零。因此,用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器从根本上消除了铁磁谐振回路,是一种效果很好的铁磁谐振抑制措施。     

新型动态电压恢复器的拓扑与控制策略

为改善电能质量,提出了一种由PWM交流斩波变换器和变压器组成的动态电压恢复器电路拓扑.变压器一次侧通过固态继电器投切组与交流斩波变换器输出端相连,其二次侧与负载串联.当电网电压发生波动时,通过改变交流斩波变换器输出电压以及固态继电器组投切状态,达到调节补偿电压、保持负载电压稳定的目标.新型动态电压恢复器不需使用电池、大...