大容量SVC中空心电抗器的电磁兼容仿真及减小变电站接地网感应电流的措施

大容量SVC的投运导致电磁兼容问题（EMC）日益严重。为了研究SVC中的空心电抗器对周围环境的影响,对电抗器建立了三维磁场有限元仿真模型,结合现场数据对变电站主接地网和二次电缆金属屏蔽层的感应电流过大的原因进行了分析,并提出了减小感应电流的措施。结果表明,接地系统的感应电流在部分区域达到千安水平;采取改造接地网的网格使三相电抗器包含在主接地网回路内的措施后,主接地网感应电流可以从1 57304 A减小到20214 A,证明了该措施的有效性。     

大型SVC中三相电抗器的电磁干扰测试与屏蔽措施评估

柔性输电技术中大型静态无功补偿装置(static var compensator,VC)的电磁干扰问题特殊且日趋广泛。为深入了解变电站内SVC对各设备电磁干扰的情况,研究各种屏蔽方法的有效性,对某变电站SVC附近开展现场测试,并从主接地网感应环流、二次电缆屏蔽层电流和直流系统纹波干扰3方面阐述电磁干扰问题。进而,对SVC及附近区域建立三维电磁场仿真模型,通过与现场的空间磁场、感应电流比较验证模型等效性,在此基础上分析不同屏蔽材料不同屏蔽方式下,电磁干扰改善情况以及电感值变化效果。结果表明,大型SVC设备在正常运行时,附近接地系统与直流系统的电磁干扰已临近或已超过其额定运行条件。采用高磁导率材料作为屏蔽措施无法抑制甚至会加重直流系统的干扰,而高电导率材料能够减小附属设备的各项干扰。     

变电站二次电缆屏蔽层接地方式探讨

变电站二次电缆屏蔽层是提高变电站电磁兼容水平的重要措施。二次电缆的屏蔽层采用1端接地还是2端接地目前仍然是一个有争议的问题。文章从抗干扰和防止过电压的角度分析了屏蔽层的作用，认为采用2端点接地后屏蔽层中流过的电流应分为感应电流和噪声电流。感应电流是由外界电磁场感应产生的，其实际作用是抵消外界电磁场的干扰。屏蔽层中的噪声电流对芯线干扰很小。屏蔽层1点接地情况下由于无电流回路，因而屏蔽层无法取得良好的屏蔽效果。在一个良好的接地网中采取均压、分流配套措施后，屏蔽层再采用2端接地则会具有更好的防止电磁干扰的效果，且屏蔽层很难发生烧毁事故。     

SVC装置TCR电抗器磁场影响分析及对策

研究解决±800kV楚雄换流站SVC装置TCR电抗器运行产生的磁场严重影响周围设备的安全运行问题。通过采取地网解环和将电抗器由1.685 m抬高至3.928 m的措施进行改造,并对实施效果进行分析,发现电缆屏蔽层的感应电流未能达到小于9A的目标值。利用磁场强度实测值进行电抗器高度测算,并根据理论值计算进行验证,得出TCR电抗器需抬高至6.25m才能达到预期目的。     

SVC装置TCR电抗器磁场影响分析及对策

研究解决±800 kV楚雄换流站SVC装置TCR电抗器运行产生的磁场严重影响周围设备的安全运行问题.通过采取地网解环和将电抗器由1.685 m抬高至3.928 m的措施进行改造,并对实施效果进行分析,发现电缆屏蔽层的感应电流未能达到小于9A的目标值.利用磁场强度实测值进行电抗器高度测算,并根据理论值计算进行验证,得出TCR电抗器需抬高至6.25m才能达到预期目的.     

变电站二次电缆屏蔽层接地方式探讨

变电站二次电缆屏蔽层是提高变电站电磁兼容（EMC）水平的重要措施，二次电缆的屏蔽层是采用一端接地方式还是采用两端接地方式是一个有争议的问题。从抗干扰和防过电压的角度分析了屏蔽层的作用，认为两点接地后屏蔽层中流过的电流主要是外界电磁场感应产生的，实际作用是抵消外界电磁场的干扰，因此两端接地提高了电磁兼容水平且减少了电缆在各种情况下产生的过电压，屏蔽层中流过电流对芯线干扰很小；由于无电流回路，屏蔽层一点接地无法取得良好的对电磁场的屏蔽作用。在地网采取均压、分流配套措施后，屏蔽层采用两点接地方式能更好地防电磁干扰，且屏蔽层很少发生烧毁事故。     

脉冲功率电源辐射电磁场屏蔽测量与分析

脉冲功率电源会产生很强的辐射电磁干扰,特别是在电源电抗器附近场强很大,其产生的电磁场会直接影响电源附近测控设备以及工作人员的安全。为了有效控制电源电抗器附近干扰水平,对其电磁场进行了屏蔽试验,同时在理论分析和数值计算的基础上,结合试验数据进行了分析研究。首先设计了板式屏蔽结构,屏蔽板采用双层板结构,材料分别为硬铝和冷轧钢;用有限元方法分别计算了单层和双层板的屏蔽效果,兼顾其对原有电路参数的影响,获得了屏蔽板的结构与材料参数;然后,试验测量了屏蔽效果,并与仿真结果进行了对比分析。结果表明,高电导率材料起主要屏蔽作用,而采用的低电导率材料主要起到结构支撑作用,即铝制板对屏蔽效果的贡献最大;仿真和试验结果均表明,屏蔽后磁场峰值衰减1个数量级,因此提出的屏蔽方案能够有效抑制电源电抗器前干扰水平。     

35kV空心电抗器工频磁场最优抑制方式的研究分析

干式空心电抗器运行时产生的强磁场是变电站和换流站内电磁污染的主要来源,其产生的强磁场引起了变电站和换流站接地网导体的发热、对周围设备的磁干扰以及对运行人员身体健康的影响等。为此,通过有限元分析软件ANSYS的仿真,探讨了在三相一字形排列的干式空心电抗器最优工频磁场的抑制方式,对比分析了多种屏蔽方式下的磁场屏蔽效果,最终得出了在三相一字型排列的干式空心电抗器底部加钢屏蔽侧围加铝屏蔽的镂空屏蔽罩的最优磁场屏蔽方式,在这种屏蔽方式下,磁场的抑制效果最好,且对电抗器的影响较小。     

基于ATP的超高压变电站二次设备防雷保护的仿真

雷区某500 kV变电站发生的2次雷击事故分析出:第1次是雷电流入侵远动控制屏的二次回路,造成线路开关屏跳闸事故;第2次雷击事故造成后台监控系统异常.判断是该变电站二次系统等电位接地方式有问题,二次装置两端存在电位差,使二次装置损坏.变电站二次设备有浮点接地、一点接地和多点接地3种方式.分析了串联一点接地和并联一点接地,并联一点接地目前在变电站二次设备中广泛采用.在ATP图形预处理程序中建立并联一点接地仿真模型,采用Slope-Ramp)模拟通过避雷器泄漏到变电站地网中的雷电流进行了仿真.研究得出,在变电站二次设备中采用高、低频混合信号接地系统,真正做到二次设备之间等电位连接是避免事故的关键.     

大型空心电抗器对直流系统影响的测试与仿真

变电站中大功率空心电抗器导致电磁兼容问题(EMC)日益严重。现实测某变电站110 V直流系统的最大干扰已达52 V,严重影响了厂站的安全稳定运行。为了研究其干扰特征,对现场干扰的幅值特性、频率特性和分布特性进行了实测,并对电抗器、地网和直流系统建立三维等比例模型,对模型的等效性进行验证。在此基础上,提出了提高电抗器的高度和在电抗器底部敷设屏蔽材料的措施,对其效果进行评估。从仿真结果可以看出,共模干扰电压以三次谐波为主,通过所提出的抗干扰方式能够有效减小空心电抗器对直流系统的影响。     

空心电抗器的复合被动屏蔽结构的电磁性能分析

针对空心电抗器的漏磁场问题,通过加装多层复合式磁屏蔽装置,对空心电抗器进行磁场屏蔽,以减少目标区域内的磁场强度,达到保护目标区域内操作人员健康和设备安全的目的。在一定频率范围的正弦电流激励下,利用坡印亭定律和麦克斯韦方程推算出空心电抗器屏蔽体涡流损耗和目标观测点的屏蔽效能解析计算公式,并在涡流场中求解不同结构磁屏蔽体各层的涡流损耗和目标区域内观测点的屏蔽效能,并利用有限元仿真,对不同结构磁屏蔽的电磁性能进行评估,从而为复合式被动磁场屏蔽设计提供相应的建议和参考。     

变电站二次等电位接地网设置方法

变电站二次等电位接地网用于变电站内监控、保护、测量、通信等二次设备及连接光缆、电缆的接地,是保证二次设备安全可靠运行的重要手段。现有的规程规范对于二次等电位系统的屏柜接地设置、室内等电位地网与主地网的连接方式、电缆沟屏蔽铜排的设置方面存在差异。归纳分析变电站二次系统干扰源及接地分类,探究二次等电位接地设置方式,提出一种变电站二次等电位接地系统设置原则,为今后变电站二次等电位接地系统的设计提供参考。     

EAST快控电源中空心电抗器的电磁屏蔽计算

针对EAST快控电源系统中空心电抗器运行时产生的磁场对周围电子设备干扰的问题,提出利用金属网屏蔽磁场的理论,通过解析计算得到单层和双层金属网屏蔽时屏蔽系数的表达式。参照现场实物建立多个三维模型,选择不同材料(DT4A,GO,1008steel)的金属网,采用三维有限元和Matlab仿真的方法,获得电抗器周围柜体屏蔽前后磁通密度的分布情况,进而分析了屏蔽系数与网孔数目、激励频率、距离的关系。结果表明,单层金属网屏蔽时,DT4A的屏蔽效果最好;双层金属网屏蔽时,DT4A/GO的屏蔽效果最好。总体而言,双层比单层屏蔽更加有效。对进一步研究空心电抗器的安全运行具有重要意义。     

干式空心电抗器下部磁场不同屏蔽方式的屏蔽效果对比分析

本文中作者以一台35kV干式空心电抗器为例,通过采用不同结构的屏蔽方式改善电抗器下部的磁场分布,对其磁场分布进行了有限元仿真分析,并通过模型试验验证,对比分析了不同屏蔽装置的屏蔽效果.     

控制电缆屏蔽层接地方式的抗干扰分析

国内外对于控制电缆屏蔽层应一端接地还是两端接地仍存在很大的争议.从分析地电位升高的危害和控制电缆屏蔽层接地的作用入手,通过比较不同接地方式下引起地电位干扰的2种地网电流对控制电缆的感应电压的大小,得出两端接地时的干扰电压比一端接地时要小.因此控制电缆应采用屏蔽层两端接地的方式.     

35kV干式电抗器磁场对二次电缆屏蔽层感应电流的影响

初步分析了35kV干式电抗器周围的场强,对电抗器附近二次电缆屏蔽层中的感应电流进行了测试,测试结果表明感应电流较大,可能引起电缆过热,为此提出了相应的对策。     

水电站电气二次接地技术分析

电磁场通过电场耦合、磁场耦合、电磁辐射、公共阻抗耦合等方式进行传播,对电气二次系统正常工作进行干扰,严重时可能产生过电压损坏设备。采用正确的接地方式不仅能保障人身和设备安全,还能为电气二次系统正常运行创造有利条件。电缆屏蔽层一端或两端接地各有利弊,应根据实际情况正确选择。水电站安装与主接地网紧密连接的高质量等电位接地网,是提高屏蔽层两端接地时控制电缆抗干扰能力的有效措施。     

基于有限元方法的空心电抗器磁场屏蔽研究

针对干式空心电抗器漏磁场屏蔽问题,以干式空心限流电抗器为例,采用有限元仿真计算方法,研究干式空心电抗器的磁场屏蔽结构,以减少对外磁场分布。结果表明:加装磁场屏蔽装置之后,铝板内侧表面和外侧表面的径向磁感应强度明显变小,但随着离线圈中心距离的增大,屏蔽效果越来越差;铝板内外两侧水平方向的磁场基本被屏蔽,仅存在竖直方向的磁场;在磁场屏蔽板上边缘位置温升数值较大,中心温升较小,温升最大值为26.7 K。研究成果能够为在尺寸限制条件下布置干式空心电抗器提供技术支撑。     

1 000 kV特高压变电站接地系统的设计

特高压系统的电压等级高、容量大,接地短路电流将相当大,为确保电力系统的安全、可靠运行,对接地系统的要求将更加严格。结合晋东南特高压变电站短路电流分流系数变化曲线,提出了变电站接地电阻的设计取值方法。采用电磁场数值计算方法对分层土壤中接地系统的电气参数进行计算。分析表明,晋东南变电站采用水平地网可以将地电位升控制在5 000 V以内,但接触电压较大,超过了安全限值,探讨了应用深垂直接地极降低接触电压的效果,以及水平接地网的均压优化布置对接地系统接地电阻、接触电压和跨步电压的影响。最后给出了1 000 kV晋东南特高压变电站接地系统的设计方案以及二次电缆屏蔽层的接地方式。     

低抗引起接地网电流过大问题及措施研究

针对某500 kV变电站在低压并联电抗器投入后，二次接地网与主接地网在低抗附近连接导致感应电流流入二次接地网，造成开关端子箱二次接地线烧坏的事件，从接地网的连接方式、抵抗投入后的强磁场、主接地网的电流分布规律等方面分析故障原因，并提出改进措施和建议。