高压开关操作引起瞬态电磁干扰的实测分析

为研究高压开关重击穿过程的发生规律,分析隔离开关和断路器操作产生电磁骚扰的特性,对500 k V变电站开关操作过程中导致二次回路的电磁干扰进行现场测量,并对开关操作产生的骚扰电压进行时域和频域特性分析,确定骚扰等级及主频范围。测量结果表明,就地汇控柜内二次设备端口骚扰电压幅值达到320 V,频率分布集中在45.83 MHz之内。断路器操作时端口骚扰电压有较大的幅值水平,尤其是断路器分闸-合闸-分闸操作时端口骚扰电压在幅值、微脉冲持续时间和上升沿上,相对于隔离开关操作有更为严重的情况出现。     

某500kV GIS变电站断路器操作对智能组件CT端口电磁骚扰的实测与分析

文中测量了某500 k V GIS变电站断路器合闸操作及断路器分闸—合闸—分闸操作时智能组件端口骚扰电压和GIS外壳地电位升,研究了GIS设备断路器操作对智能组件端口的电磁骚扰特性。结果表明,该站内断路器合闸时地电位升幅值最大不超过2 300 V,但分合分操作时有接近5 000 V;汇控柜端口处的骚扰电压不超过250 V;智能组件端口骚扰电压微脉冲波形上升沿很陡,在3.2~6.8 ns之间,小于前期试验研究结果。该站智能组件端口骚扰电压主频幅值要高于前期实验结果。     

GIS变电站开关操作引起的二次设备端口电磁骚扰模拟实验及分析

在GIS变电站中,智能二次设备如合并单元、智能终端等测量监测设备就地放置在汇控柜中,这些电子设备容易受到开关操作引起的瞬态电磁干扰。为了方便测量和研究不同工况下电磁骚扰数据,设计了一种模拟试验平台,可用于模拟产生开关操作情况下GIS变电站传感器和二次设备端口电磁骚扰。利用陡波电源作为激励源进行实验,测量了GIS中心导杆与外壳始端终端电压、GIS外壳对地电压、模拟传感器端口骚扰电压、模拟汇控柜端口骚扰电压。测量波形与IEC相关标准进行时域和频域对比,说明其符合阻尼振荡波基本特征;与GIS变电站实测骚扰对比,说明其与实测波形特征有较好的一致性,能够用于二次设备端口骚扰电压耦合特性,防护措施评价及考核方法研究。     

气体绝缘变电站就地智能组件端口电磁骚扰建模和仿真

GIS变电站结构紧凑,因电子设备与一次设备高度融合,使得电子设备电磁兼容问题显得尤为重要。GIS设备开关操作产生的特快速瞬态电磁过程主要经由传感器-电缆-智能组件这段电路对电子设备产生电磁影响。对某500kV变电站内汇控柜智能组件端口的骚扰电压展开了测量研究。应用多导体时域频域变换法(TDFD)对传感器和汇控柜智能组件端口骚扰电压进行了建模仿真。并比较了仿真结果与测量结果的异同,验证了模型的有效性。     

智能变电站二次设备对开关瞬态的电磁兼容抗扰度要求分析

智能变电站合并单元、智能终端等二次设备位于开关场,容易受到开关操作产生的瞬态电磁骚扰影响,为保障二次系统可靠运行,需要建立符合工程实际的电磁兼容考核要求。为此通过研制瞬态电磁骚扰测量系统,对多个不同电压等级的智能变电站进行现场实测,得到开关操作引起的二次设备端口的电磁骚扰特性。试验结果表明:开关操作时二次设备端口共模、差模骚扰以及空间磁场波形均为阻尼振荡波,其中隔离开关操作引起的最大共模骚扰幅值接近2 kV,主频20 MHz。建议根据IEC 61000-4-18标准进行阻尼振荡波抗扰度试验,试验等级≥3级;根据IEC 61000-4-12标准进行阻尼振荡磁场抗扰度试验,试验等级≥5级,另增加3、10、30 MHz振荡频率的阻尼振荡磁场试验。     

GIS设备开关操作对其传感器和智能组件端口骚扰电压的模拟试验研究

GIS变电站结构紧凑,因电子设备与一次设备高度融合,使得电子设备的电磁兼容问题显得尤为重要。GIS设备开关操作产生的特快速瞬态电磁过程主要由传感器–电缆–智能组件这段电路对电子设备产生电磁影响。针对变电站电磁环境的复杂性,且现场测量是获得传感器和智能组件端口电磁骚扰数据的主要手段,提出一种GIS设备传感器和智能组件端口瞬态电磁骚扰的模拟测试方法,该方法无需改变变电站原有的传感器和智能组件,且在变电站现场具有很强的可操作性,然后分别将该方法应用于实验室GIS设备试验研究平台及智能变电站现场,并获得GIS设备传感器和智能组件端口电磁骚扰的时域和频率特性。研究结果表明,采用有效的屏蔽措施和接地技术后,220 kV电压等级GIS变电站开关操作产生的电磁骚扰对传感器和智能组件的正常工作不构成严重威胁。     

330 kV GIS隔离开关操作产生的VFTO电磁骚扰特性研究

针对GIS中隔离开关分合闸引起的电磁骚扰特性规律，建立了气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated switchgear，GIS）等效模型，并开展了330 kV真型变电站模拟试验场GIS隔离开关分合操作测试试验。通过仿真分析表明：合闸时VFTO脉冲群表现为前疏后密，分闸时表现为前密后疏，合闸过程VFTO最大过电压达到1.39 pu，分闸操作产生的VFTO过电压达到1.38 pu，合闸频谱主要在9.7 MHz、91 MHz存在尖峰，分闸频谱主要在60 kHz、9.7 MHz、92 MHz存在尖峰，波形特征实测与理论分析一致。     

基于隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容检测系统

为深入研究隔离开关分合时产生的暂态强电磁过程对电子式互感器的影响,建立了基于500 k V空气绝缘开关设备(AIS)隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容检测系统。系统中的高频电流电压组合测量系统采用Rowgowski线圈和电容分压器作为传感器,传感部分和数据采集部分具有良好的电磁屏蔽。对高频电流电压测量系统进行了标定:高频电流测量带宽为1 Hz~10 MHz,高频电压测量带宽为0.1 Hz~30 MHz,满足测量要求。现场实测结果表明:在检测系统上实现了隔离开关分合闸时高频电流、高频电压和电子式互感器输出波形的同时测量,获得了隔离开关分合闸时暂态电流电压典型波形和电子式互感器输出波形。通过波形比对,可实现隔离开关分合操作时电子式互感器受暂态强电磁干扰的影响分析。     

变压器冲击试验地电位升对智能组件电源端口骚扰的研究

针对变压器雷电冲击试验下智能组件电源端口时常发生功能性失效或击穿现象的故障,通过实验测量对智能组件电源端口所受电磁骚扰特性进行研究。根据试验大厅现场设备接线情况,通过测量试验回路电流研究了地电位抬升原因:高频容性电流流入大地造成的地网电位抬升;接地引线上留有高频大电流,接地引线在高频下呈现的感性阻抗致使与主接地点间存在较大电压差。针对试验大厅及变电站复杂测量环境,研制了一套可有效避免空间电磁骚扰和线路传导骚扰的测量系统,基于此系统获得了雷电冲击下智能组件电源端口骚扰波形,并进行了时域频域分析。实验结果表明:不接浪涌保护器时,电源端口共模骚扰峰值超过20kV,远高于IEC61000-4-5标准规定的4级浪涌(冲击)信号峰值(4 kV);接入浪涌保护器后,电源共模骚扰峰值可抑制在4 kV以内,差模骚扰峰值可抑制在2 kV以内。     

750kV GIS中隔离开关取消合分闸电阻可行性研究

文中以西安南750 kV GIS电站为工程背景,研究取消750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻的可行性。依据西安南750 kV GIS结构和电气接线选取了7种典型的运行方式,建立了ATP-EMTP仿真计算模型,分别对不同方式下隔离开关进行分合闸操作,研究分析各设备节点的电压幅值。对幅值较高的电压波形进行幅频分析,对过电压及VFTO进行绝缘配合校验。计算结果表明:取消隔离开关分合闸电阻后,不同接线方式下操作隔离开关时,进线套管、与被操作隔离开关相邻的断路器、与之连接在同一母线上且与之相邻的隔离开关上的过电压幅值较高,但均未超过设备的雷电耐受电压。因此可以得出结论:从绝缘配合的角度,750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻可以取消。     

继电保护信息与远动系统的集成

介绍了福建电网继电保护与远动系统集成的设计思路及实施方案,在投入较少的情况下有效地实现了多厂商互操作和信息资源共享.该方案基于现有变电站的通信资源并利用已有的远动网络通道和变电站内远动机.通过对远动规约和保护信息传输规约的研究分析,对IEC60870-5-104标准的应用层进行了扩展.在其中封装IEC60870-5-103的通用分类服务报文,有效地设计了适于保护信息在远动通道传输的规约,实现了远方对继电保护装置定值、压板等信息不停电状态下的整定和管理.     

数字化变电站采样值传输协议分析

数字化采样值传输在实际工程应用中主要有3种传输方案:基于FT3通信的IEC60044-8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2。从全站采样同步、可互操作性、数据共享、工程实施等方面分析了这3种通信技术的特点:基于FT3的IEC60044-8在数据同步方面具有优势,在互操作性、数据共享方面存在不足;IEC61850-9-1、IEC61850-9-2在数据同步方面有一定的局限性,但具有数据共享方面的优势;IEC61850-9-1在编、解码方面更有效率,但在工程配置上缺乏灵活性;IEC61850-9-2在模型映射、工程实施方面更具优势,而且能传输更多的采样通道状态信息,更好地体现了IEC61850的一致性。     

基于IEC 61850-9-2的合并单元研究

合并单元是一次电压/电流互感器设备与二次保护测控单元的关键接口,是变电站过程层数据数字化、共享化的核心单元.介绍了基于IEC 61850-9-2及UCAIug IEC61850-9-2LE的合并单元设计思路,讨论了合并单元的采样值组帧方法及其互操作问题,给出了合并单元的数据建模、时钟同步以及采样值传输的实现方法.对基于IEC61850-9-2LE的合并单元样机测试,实验数据表明该样机各项参数令人满意.     

IEC61850标准下采样值传输规范9-1、9-2的对比和分析

IEC61850-9-1/2 是 IEC61850 标准中定义采样值传输的重要模型,深入了解 9-1 和 9-2 协议对研发符合 IEC61850 标准的变电站自动化系统具有重要意义.本文对 9-1 和 9-2 协议的内容和实现方式进行了详细介绍,从采样值信息传输的内容,通信方式、网络形式,SCSM 映射方式等方面对 9-1 和 9-2 进行了分析和比较,并对二者在实际工程中的应用进行比较,提出了自己的观点.对学习和掌握 IEC61850 标准和 IED 设备过程层总线通信设计有参考意义.     

高精度宽温度范围的数字化电子式电流互感器

介绍了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器（ECT）的测试原理,讨论了满足IEC61850-9-1标准要求的一种基于FPGA＆DSP的数字输出实现新方案。利用FPGA与DSP相互配合,完成了同步、多路数据接收处理以及以太网通讯的功能。ECT样机的型式试验表明,该系统在-40℃～＋40℃的宽温度范围内满足0.2级的准确度指标。     

网络化智能电机保护器的设计

介绍了国、内外电动机保护器的发展现状和趋势,叙述了网络化钾能电动机保护器的体系结构、各个功能模块的实现原理,以及相应的基于嵌入式系统的软、硬件设计.     

IEC60870-5-104远动规约在铁路电力远动系统中的应用

介绍了国际电工委员会(1EC)制定的用于电力远动系统的基于TCP/IP的国际标准IEC60870-5-104远动规约,概述了IEC60870-5-104远动规约的网络参考模型、帧格式和通信方式,详细分析了规约中定时器部分的实现方法,以及本规约的具体实施过程.并结合规约在铁路电力远动系统上的应用,阐述了IEC60870-5-104在远动系统终端设备上的软件设计思路.最后分析了IEC60870-5-104远动规约在我国铁路电力系统上的应用现状,并对其未来应用前景进行了展望.     

IEC 60870-5-104远动规约在电网调度中的应用

文章阐述了国际电工委员会(IEC)制定的用于变电站自动化系统的基于TCP／IP的国际标准IEC 60870—5—104。详细介绍了IEC 60870—5—104的网络参考模型、帧格式结构和通信过程，结合电力系统的实践。提供了一种可行的软件设计方案。介绍了IEC 60870—5—104在目前电网调度中的应用状况，并分析了其在国内电网调度中广泛的应用前景，最后根据存在的问题，提出了一些有益的建议。     

IEC61000-4-30:2008《电磁兼容(EMC)-试验和测量技术-电能质量测量方法》标准介绍

本文主要介绍了IEC61000-4-30:2008(电磁兼容(EMC)-试验和测量技术-电能质量测量方法>标准,本标准是被公认为EMC领域一个基础的公共出版物,通过本版本的介绍,与2003版加以区别,为使用者提供更好的借鉴.     

基于以太网的103通信规约在微机馈线保护装置中的研究与实现

IEC60870-5-103通信规约是电力系统通信常用的通信规约,许多继电保护设备的通信模块都是基于这个规约设计制造的,但详细的通信流程却大不相同.首先在分析研究了微机馈线保护装置硬件结构的基础上,重点论述了基于以太网的103规约的实现方案,然后提出了一种有限状态机的软件设计方法,并利用Linux环境下的Socket编程,实现了基于以太网的103通信规约的软件编程.