变电站工频短路时的电磁环境分析

变电站的电磁环境威胁二次系统的安全运行,为分析变电站工频短路时的电磁环境,采用现场测试和数值计算的方法分析了工频短路时产生的空间电磁环境和传导电磁干扰。工频短路时变电站内短时电场强度达到22.6kV/m,短时磁场强度可达到1000A/m,对弱电设备的影响值得关注。500kV变电站站内单相短路接地试验表明,二次电缆如果与母线平行敷设,二者之间的电磁耦合强,二次电缆的芯线对地的骚扰电压可达4.5kV;而与母线非平行布置,二次电缆的芯皮电位差可控制在>1kV,主频率为几~几百kHz。理论分析了电缆结构参数对二次电缆芯皮电位的影响表明,屏蔽层编织角在15°、45°、55°、65°、85°左右将产生较强的电磁干扰。工频短路时二次电缆的芯皮电位差与地电位升有直接的关系,将地电位升限制<5kV时,施加在屏蔽层双端接地的二次电缆上的芯皮电位差最高可控制<2kV绝缘耐受水平。     

变电站二次电缆屏蔽层电流对二次端口的耦合

短时电磁暂态作用下,变电站接地体间会产生相对电位差,使二次电缆屏蔽层中流过电流并耦合至二次设备端口,从而造成运行故障甚至设备损坏。鉴于此,通过模拟试验研究获取了二次电缆屏蔽层电流对二次端口的耦合特性,并分析了耦合机理。首先,搭建了模拟开关操作、短路故障、雷击等电磁暂态作用下,电缆屏蔽层电流对端口耦合的试验平台,并开展了试验测量。试验结果表明:当二次电缆的首端和末端接有相同的元件时,各类电磁暂态作用下,首端和末端耦合的端口电压均波形相同,极性相反;双芯电缆的端口电压只有共模电压,没有差模电压。然后,建立了电缆的集总参数等效电路,通过电路分析表明,端口的骚扰电压水平与电缆屏蔽层电流通过屏蔽层电阻产生的压降相当。研究结果还表明,二次端口的耦合系数随频率的上升而降低,耦合阻抗与频率无关,其值接近电缆屏蔽层的电阻值。这些结果为进一步研究二次端口的电磁骚扰防护奠定了基础。     

35 kV单芯电缆线路接地短路事故分析

35 kV电缆线路越来越多地使用单芯电缆,单芯电缆不像三芯电缆那样有钢铠保护,防外破能力较弱.当单芯电缆芯线通过电流时,在交变电场作用下,金属屏蔽层会产生一定的感应电势.这种情况下,如果电缆两端接地,会产生接地环流现象.接地环流太大就导致电缆发热,严重时还会破坏绝缘性能,发生电缆单相接地短路.分析接地短路故障实例,从电缆质量、施工工艺和运行维护三方面发现故障原因.     

电力电缆接地存在的问题与应注意事项

1　概述接地用以:防止人身受到电击,确保电力系统正常运行,保护线路和设备免遭损坏,还可防止电气火灾,防止雷击和静电危害等。电缆金属护套或屏蔽的接地的作用有:(1)电缆线芯对屏蔽和金属护套的电容电流有一回路流入大地;(2 )当电缆对金属护套或屏蔽发生短路时,短路电流可流入地下;(3)电缆线芯绝缘损伤后发生相间短路发展至接地故障时,故障电流通过接地线流入地中;(4)电缆中的不平衡电流引起的感应电压、通过地线与大地形成短路,防止电缆对接地支架存在电位差而放电闪络。现在大量使用的交联电缆,分相屏蔽,屏蔽层分金属(铜带)层和半导电层。…     

变电站对地短路时接地网转移电位差对铠装电缆影响的研究

在变电站接地网设计中,考虑到切合站场母线会对通信设备产生强大的电磁干扰,通常会将电缆屏蔽层两端接地。然而,在变电站受到雷击或发生短路故障情况下,电缆芯线与屏蔽层之间会产生巨大的转移电位差。这种电位差一方面可能会破坏电缆芯线与屏蔽层之间的主绝缘,形成电树枝或介质击穿,另一方面转移电位差会在铠装层形成回路,产生很大的暂态电流,干扰通信设备导致设备误操作。因此,转移电位差对变电站设备的影响亟待更深入的分析。笔者针对发生对地短路故障的变电站,建立铠装电缆的电气模型,给出变电站短路故障下芯线和屏蔽层之间的转移电位差解析式,分析电缆参数对转移电位差的影响,并且通过接地工程软件CDEGS分析接地网、土壤等参数对转移电位差的变化规律,提出抑制转移电位差的措施,为实际施工和建设提供理论依据。     

发电机引出线回路及分支回路封闭母线设计

减少接地故障避免相间短路离相封闭母线因有外壳保护可消除外界潮气灰尘以及外物引起的接地故障母线采用分相封闭也杜绝相间短路的发生。消除钢结构发热离相封闭母线采用外壳屏蔽可从根本上解决钢结构感应发热的问题。减少相间短路电动力由于外壳上涡流和环流的双重屏蔽作用使相间导体所受的短路电动力大为降低。封闭母线由工厂成套生产质量有保证运行维护工作量小施工安装简便而且不需设置网栏简化了对土建的要求。     

变电站开关操作对屏蔽电缆电磁干扰的预测

研究变电站瞬态电磁场对屏蔽电缆的电磁耦合问题，对于提高变电站内二次设备的抗电磁干扰能力具有极为重要的意义。文中将矩量法与传输线理论相结合，应用场线耦合理论计算变电站开关操作产生的空间电磁场对站内屏蔽电缆的电磁干扰。通过与国际上通用的电磁暂态计算程序EMTP的计算结果进行比较，验证了计算方法的正确性，同时克服了EMTP只能处理屏蔽电缆与母线平行放置的不足。最后，将该计算方法应用于500kV变电站开关操作时，在屏蔽层不同接地方式的屏蔽电缆上产生的电磁干扰的数值预测，获得了一些有益的结论，可为工程应用提供一定的理论依据。     

变电站屏蔽电缆端口的雷电感应电压计算方法

变电站内屏蔽电缆容易受到雷电干扰,严重时会造成端接设备损坏,有必要开展电缆端口的雷电感应电压计算研究。基于电磁骚扰的耦合路径分析,提出了依次求解电缆屏蔽层响应和电缆内部响应的耦合分析步骤。对于电缆屏蔽层响应,指出了基于地电位差的传导耦合分析方法和基于空间磁场的感应耦合方法的不足,提出了基于电磁散射理论的更一般的分析方法;对于电缆端口响应,提出了基于转移阻抗和转移导纳的分布激励源的传输线计算方法。通过典型算例,计算了屏蔽电缆单端接地和双端接地时端口雷电感应电压,计算结果表明电缆屏蔽双端接地比单端接地具有更好地雷电屏蔽效果。     

变电站地电位升对智能组件的耦合计算模型

随着智能化GIS设备的发展,GIS设备上集成了大量电子设备,这些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-二次电缆-智能组件"这段电路对电子设备产生电磁影响。首先建立了开关操作产生的地电位升对"传感器-二次电缆-智能组件"回路的耦合计算模型,然后通过验证试验证明了计算模型的有效性和准确性,最后对不同屏蔽层接地方式下的传感器和智能组件端口电磁骚扰进行了仿真研究。     

110、220kV变压器中性点过电压计算分析及其保护方式

为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要,在110、220 kV系统中,只有部分变压器中性点接地运行。本文详细论述了在各种故障情况下(单相接地故障,雷电进波,非全相运行)不接地变压器中性点过电压的产生机理,通过理论推导得到了计算变压器中性点过电压值的理论公式并计算了中性点过电压理论值,指出:当系统发生单相接地故障时,变压器中性点过电压即为故障点的零序电压;单相接地短路点离母线越近,变压器中性点过电压越大;当失地系统发生单相接地时,变压器中性点电压将上升到相电压。并在电磁暂态分析程序ATP中计算了一个110 kV系统中不接地变压器中性点在各种故障情况下的过电压值,仿真计算结果与前面理论论述计算完全符合,证明本文提出的变压器中性点过电压产生机理和过电压理论计算是完全正确的,并根据取得的中性点过电压值给出了110、220 kV变压器中性点的保护方式。通过理论分析和仿真验证,证明减小接地程度系数(增加系统接地点)和选择合适的中性点保护避雷器是降低变压器中性点过电压的有效措施。     

基于生命周期评价的不同电源对环境影响的比较

用生命周期评价方法对工业固体废弃物焚烧发电、生物质气化发电、风力发电、天然气燃气蒸汽联合循环发电等几种电源型式对环境的影响,进行了编目分析,计算了其污染物排放量,并且都与燃煤发电进行了比较。     

基于串口通信的DSP在线烧写技术研究

为了解决DSP嵌入式系统某些特殊应用场合升级不方便、维护困难的问题,提出了一种基于串口通信向片内Flash在线烧写程序的方法.描述了该在线烧写方法的基本思想和实现步骤,并结合工程实际需要,优化了接收升级指令的时机,并在片内Flash设置应用程序备份区,进一步提高了烧写的可靠性和安全性,增强了系统的容错性和自愈恢复能力.实验结果表明,该方法有效可行,方便可靠,相比于传统基于JTAG烧写,可摆脱仿真器进行程序升级,提高了嵌入式系统的可维护性.     

基于微位移的超分辨重建技术研究

CCD图像传感器广泛用于图像采集,受其内部结构和外部条件的影响,采集到的图像质量不能满足人们的需求,通过硬件改进提高图像质量面临经济与技术两方面的难题。为此本文利用多幅微位移图像间的冗余信息重建出高分辨率图像,既低成本又易实现。针对CCD与目标物间有相对微位移来获取序列低分辨率图像的情况,采用一种解线性方程组的方法对采集到的4幅微位移图像进行重建,并对这种算法进行优化。实验结果图可清晰地看到重建图像可分辨更多线对,高频信息量增加,算法具有较好的效果。     

基于PMU的状态估计的研究

传统的状态估计是基于单相纯正弦模型的,但实际电力系统的三相并不是完全对称,这就导致了传统的状态估计存在着固有的误差.随着基于GPS同步相量测量单元(PMU)的应用和计算机技术的发展,该文提出了一种以PMU为基础的三相状态估计和谐波状态估计算法以消除这种固有误差.利用PMU的电压幅值测量值和相角测量值与SCADA原有的测量值构成的混和量测系统一起用于状态估计,从而提高网络的可观测性及状态估计的精度,来弥补传统状态估计的不足.所以这种算法可根本解决系统三相不平衡和状态向量非纯正弦带来的误差问题.最后讨论了对该算法的评估方法.     

基于PSCAD/EMTDC的电网GIC影响仿真分析

地磁暴在电网中产生的地磁感应电流影响电力系统运行,研究地磁感应电流在电网中的分布、大小及影响等问题有重要意义。在提出了研究我国电网地磁感应电流影响问题必要性的基础上,给出了基于平面波理论的地表面势的算法,以及用PSCAD／EMTDC软件分析电网地磁感应电流影响的思路,并对仿真分析中的仿真条件、理论依据、注意事项等问题进行了讨论,最后给出了仿真实例的分析结果。实例分析表明,我国电网的地磁感应电流问题是有必要深入研究的课题,PSCAD／EMTDC软件是分析电网地磁感应电流影响的有效工具和最佳选择。     

基于TMS320C6747的SVPWM实现方法研究

空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation)是逆变系统设计的是重要方法之一,本文详细介绍了SVPWM方法,探究了使用数字信号处理器TMS320C6747生成SVPWM波的方法和实现过程。对SVPWM实现的软件和硬件均进行了设计,并在此基础进行了实验,实验表明该逆变系统的具有良好的可行性、有效性和可靠性。     

基于SOPC的舵机控制器研究

研究一种开放式全数字舵机控制器。控制器采用了全数字三闭环控制,实现了舵机位置伺服控制功能,其中位置环采用PID参数模糊自整定的算法,电流环、速度环作为内环采用PI调节的算法,并对采用PID参数模糊自整定的算法和传统PID算法所得的结果进行了对比分析。实验结果表明,系统有较好的鲁棒性和动、静态性能,可达到位置跟踪效果。     

基于光生物效应的办公空间采光研究初探

该文将办公室天然采光与光生物效应相结合,通过分析在不同光气候、季节时段、采光口朝向、亮度水平的天然采光条件下,人眼瞳孔大小、主观感受等变化规律,研究在光生物效应作用下,天然光的光色（光谱分布）、光照强度（亮度）与人的视觉心理生理变化之间的关系,整理在不同光色下瞳孔变化与亮度水平函数关系式,以期能提出符合节能要求、有利于办公人员身心健康及提高工作效率的办公空间采光环境方案,完善办公空间天然采光的健康模式,从而进一步促进绿色照明和健康照明。     

基于Linux的SCADA系统后台服务器的研究

随着微机技术的不断发展，以Linux为代表的自由软件越来越多地应用于各个领域。针对自由软件Linux应用到电力SCADA系统后台服务器中这一课题进行了可行性研究。通过与传统的Unix工作站后台服务器相比较，提出了基于PC／Linux的SCADA后台服务器。     

基于CORBA实现OPC技术探索

OPC（过程控制中的对象链接与嵌入技术）是工业控制和生产自动化领域中硬件和软件之间的接口标准，近年来在电力系统广泛应用。它是一种基于DCOM（分布式组件对象模型）的技术。由于DCOM的平台相关性，不利于OPC技术的进一步应用。而代表分布对象技术主流的CORBA（通用对象请求代理体系结构）技术具有跨平台、语言无关等突出优点，本文尝试采用CORBA技术实现OPC技术。探讨了基于CORBA实现OPC技术的解决方案，通过具体的实现过程展示了方案的可行性，并通过测试用例和应用实例验证了方案的实用性和有效性。基于CORBA实现OPC技术，将大大提高OPC技术跨平台、跨语言应用的能力，使其成为一种更广泛适用的标准。