二次回路中电快速瞬变脉冲群骚扰的研究

为有效抑制电快速瞬变脉冲群（EFT/B）骚扰对微机保护装置的干扰，研究了EFT/B骚扰的形成和耦合机理。分析了开关分断操作形成EFT/B骚扰的过程;通过对二次回路中控制继电器操作时形成EFT/B骚扰的研究，分析得出出口继电器线圈上耦合的骚扰电压严重干扰微机保护装置的直流电源电压;采取续流二极管、电磁屏蔽和RC保护等主动防护措施抑制EFT/B骚扰的形成和耦合。结果表明，可从干扰源和耦合途径上有效抑制EFT/B骚扰对微机保护装置的干扰。     

基于电磁拓扑和有限元理论的固体继电器辐射敏感性分析

固体继电器工作在复杂电磁环境中时,外界辐射干扰通过继电器线缆和屏蔽壳上的孔缝进入装置内部,从而对内部敏感电路产生影响,严重时会引起继电器的失效.以某型号直流同体继电器为研究对象,采用电磁拓扑理论分析了平面电磁波通过继电器引线进入内部的线缆耦合和通过屏蔽壳孔缝进入内部的孔缝耦合,将辐射干扰转化为作用于内部电路的等效干扰源,通过求解BLT方程获得内部引脚端部的响应.采用全波有限元仿真软件Ansoft HFSS建立固体继电器的三维有限元模型,仿真结果与电磁拓扑方法的计算结果吻合良好.进一步分析了外接引线长度和屏蔽壳孔缝尺寸对崮体继电器辐射敏感性能的影响.所提的固体继电器辐射敏感性分析方法可为继电器的电磁兼容性能分析与预测提供参考.     

变压器耦合式固体继电器传导发射分析方法研究

在采用变压器耦合作为隔离电路的固体继电器中,变压器工作在自激振荡状态,通过磁芯将高频信号传递到变压器次级,较高的du/dt和di/dt产生较大的对外传导干扰,严重时会影响到其他电子设备的正常工作。以某型号变压器耦合式直流固体继电器为研究对象,在建立功率二极管、功率MOSFET的高频模型和变压器等效电路模型,以及考虑寄生参数对传导发射影响的基础上,建立固体继电器用于传导发射分析的精确时域电路模型。采用Pspice软件仿真得到固体继电器输入端电源线对外传导发射量,仿真结果与实验结果吻合良好。为抑制传导发射,提出在固体继电器输入端串入EMI滤波器的优化方案。试验结果显示,优化后输入端电源线对外传导发射低于国军标GJB1515A-CE102的规定,提高了固体继电器的电磁兼容性能。该固体继电器传导发射分析方法对继电器的电磁兼容性能预测具有指导意义。     

电磁继电器电磁辐射特性的试验研究

电磁继电器触点的闭合与分断会在被控电路中产生具有丰富高频谐波的电磁干扰,影响汽车控制系统的正常工作。为研究电磁继电器在分合过程中产生的电磁辐射特性,搭建直流模拟触点装置平台进行试验研究,在分析总结电磁继电器电磁辐射干扰产生机理的基础上,重点考察了负载电气参量和气氛环境对电磁继电器电磁辐射特性的影响。研究表明,负载电流对电磁辐射特性的影响占主要地位,而氮气环境中产生的辐射电场频带范围广,幅值高。     

电磁脉冲环境下电磁继电器温度场仿真

对电磁脉冲（EMP）环境下的电磁继电器温度场分布进行了三维有限元热电耦合仿真。在建立热分析模型时对热源进行了等效处理,通过电路仿真得到了电磁脉冲在电磁继电器接触系统回路中引入的干扰电流。在仿真中基于热相似理论计算了电磁继电器各向表面的对流散热系数,考虑了连接导线对散热的影响,得到电磁继电器的温度场分布。     

航天继电器尖峰电压试验系统的研究

航天继电器被广泛用于电子系统中执行系统配电、信号切换等功能,其控制端须能承受电源系统上耦合的尖峰电压干扰。为了对航天继电器进行尖峰电压敏感度试验,本文利用高速开关器件IGBT和高频电感、电容,设计了一种基于二阶振荡环节的尖峰电压发生器,并采用解析法和蒙特卡罗法分别进行了振荡环节的参数设计和容差设计,同时设计了航天继电器时间参数监测电路,实现了受试航天继电器敏感度试验。结果表明,该尖峰电压试验系统能产生符合GJB 1513规定的尖峰电压,满足了航天继电器尖峰电压试验要求。     

传输线脉冲发生器研制及其对电路板抗静电放电干扰的测试

为研究静电放电对电路板的干扰,利用传输线脉冲发生器提供激励脉冲,并配合测试探头,对电路板进行干扰测试,并以一单片机系统为测试对象进行干扰研究。首先,根据传输线脉冲生成原理,用同轴电缆、水银继电器及高压源设计和制作了1个传输线脉冲发生器,并将脉冲波的上升时间控制在1 ns以内;然后,分别用电场探头、磁场探头和注入探头建立了激励信号与被干扰对象之间的电场、磁场和传导耦合,通过试验观察了其耦合干扰信号,并研究了测试单片机系统的抗干扰特点。通过研究及测试得出:为保证传输线脉冲发生器的脉冲上升时间的要求,应选择快速继电器,控制好继电器与同轴电缆的连接以减少寄生参数的影响;用传输线脉冲发生器配合电场、磁场和注入探头进行测试,可以探查电路板的局部抗干扰薄弱环节;测试的单片机系统的抗干扰特点体现在:其局部区域对磁场干扰较敏感,晶振引脚和复位引脚对直接注入干扰更敏感。     

航天继电器传导电磁敏感度试验系统的研究

为了提高航天继电器的抗扰度水平,为航天继电器研制了传导干扰的发生装置,模拟产生尖峰脉冲、电压浪涌和电压跌落三种传导干扰,并在这三种干扰下进行航天继电器的敏感度试验,为航天继电器的抗电磁干扰设计提供依据。结果表明,设计的传导干扰试验系统满足国军标的要求。     

基于部分电感模型的回路耦合干扰分析

电力电子系统中回路之间的电磁场耦合是电磁干扰主要传播方式之一，为了准确预测系统级的电磁干扰，需要对回路耦合干扰进行定量计算。基于部分单元等效电路(partial element equivalent circuit，PEEC)的部分电感理论，建立了典型电力电子系统回路耦合电磁干扰的模型，主要包括导线之间空间磁场形成的互感耦合和接地回路之间共地阻抗耦合的模型。在实验室中构建了物理对象研究平台，分别对差模电流和共模电流产生的回路耦合干扰进行了测试，实验结果与计算结果对比证明了方法的正确性。     

雷击变电站引起的电源干扰问题

电力系统中微机保护和综合自动化系统中的微电子元件对干扰特别敏感,而由雷电产生的电源干扰危害严重.针对电源干扰产生的途径、机理进行分析和研究,建立相应的分析模型,对微机测控回路的电容耦合干扰、弱电系统的感性耦合干扰以及阻性耦合干扰的机理作较深入地研究,并在基础上提出抗干扰的技术措施.     

变电所二次回路设计中的注意事项

变电所的二次回路是变电所二次系统的重要组成部分,各种继电保护、自动控制装置离开二次回路就不能正常工作。该文根据现场工作的经历,总结了几个影响二次设备安全运行典型事例的教训。从回路设计的角度分析了二次回路设计对二次设备安全运行的影响,提出了一些优化二次回路设计、提高二次回路安全性的具体措施。     

保护控制装置继电器回路抗干扰分析

电力系统保护控制装置中继电器线圈回路通常使用24 V电源供电,而CPU系统工作电源通常由5 V电源总线直接或间接供电,这导致装置开关电源设计复杂,需要进一步减少开关电源输出路数,简化电源设计,提高电源可靠性。为此提出取消开关电源中用于继电器回路的24 V电源输出,统一使用5 V电源,并用5 V线圈的继电器取代24 V线圈的继电器。分析了多个继电器同时动作对5 V电源系统的影响,试验证明其对整个5 V电源及CPU系统产生的影响很小,不会对系统正常运行产生影响。分析了在瞬变和浪涌干扰下,使用24 V线圈继电器时接点抖动的原因,以及使用5 V和24 V继电器时光耦短暂导通的原因。给出了抗干扰电容的放置位置、取值容量等电路改进措施。得出结论:在电力系统保护控制装置中使用5 V继电器和统一的5 V电源是可行的。     

双继电器内部结构之间电磁干扰的有限元分析

以双电磁继电器功能模块为研究对象,建立了三种典型结构的三维有限元模型,定量分析了各种结构下,由于磁场窜扰引起的继电器静态和动态特性的变化.并针对每种结构下继电器的三种工作状态,从静态吸合力矩、动态吸合时间以及干扰力矩大小等多个方面,分析了两继电器之间的电磁干扰情况.继电器动态特性的仿真分析结果与实测数据具有很好的一致性.本文所得结论可指导双继电器电磁系统的优化设计,是研究多个继电器之间电磁干扰问题的基础.     

出口继电器安全动作功率分析

通过对现场实测数据的分析比较,论证了引起误动时重要继电保护出口继电器及开入光耦的干扰源性质;研究了重要出口继电器及开入光耦安全动作功率与外接电缆长度的对应关系,结果表明,其安全动作功率不仅与外接电缆长度有关,还与动作时间有关。建议在保证安全动作功率的前提下,在重要的开入光耦逻辑中增加不小于2 ms的动作延时,更换动作时间小于2 ms的快速中间继电器,进一步提高保护设备的安全工作性能。     

提高微机保护系统抗干扰的措施

介绍了微机保护装置工作中引起干扰的3个因素,包括干扰源、耦合途径和接收电路,并重点介绍了切断干扰耦合途径的措施,包括在装置中通过采用合理的接地形式、对电场和磁场加以屏蔽、采用滤波和退耦电路、采用逆变后的开关电源以及合理分配和布置插件等。实践证明这些措施可以有效地抑制干扰。     

Methods of determining the interference current in rails of double subway track circuits

This article is devoted to solving the problem of determination of rates of electric rolling stock conductive interference on the mechanisms of subway track circuits using the example of SUE Petersburg Subway System. This allows us to investigate the electromagnetic compatibility of rolling stock and train traffic control devices, first of all, track circuits. These problems are solved using the electromagnetic compatibility theory. Some features of the interference that appear during track circuit operation are described in this paper, including separation of interference to danger and interrupting. The investigation has shown that the requirements for the interference current that is generated by the rolling stock should be standardized for investigating the electromagnetic compatibility of electric rolling stock with a frequency motor and track circuit equipment. The main information from the standards based on the research is given. The rates of danger and interrupting interference on the rolling stock currents are given. Also the rates of interference currents in the audio frequency track circuits and the track circuits with the frequency of 50 Hz, and the rates of interference currents in the rails for specified asymmetry coefficient are given.     

三相异步电动机Y-Δ降压启动电路另类故障分析

介绍了三相异步电动机Y-Δ降压启动电路中,当接触器和时间继电器额定电压不完全一致时,可能出现接触器振动吸合和时间继电器提前开始计时的另类故障现象,分析了故障产生原因,通过对控制电路进行修正,切断了导致故障产生的"提前通路",保证了Y-Δ转换功能正常。此方法对其他Y-Δ降压启动电路类似故障的解决均有借鉴意义。     

High frequency transients and electromagnetic interference within 69 kV substations

This paper presents an analysis of the experimental measurements of fast transients and their electromagnetic interference on the protection system in air isolated distribution substations. Transients were recorded in the relay inputs of potential and current transformers due to switching operations in a 69 kV bus bar. A peak overvoltage of up to 6.5 kV and frequencies of around 1 MHz and above, were recorded in secondary circuits that are rated 115 V. The current presented fast transients with relatively small amplitudes and lower frequencies than the recorded voltages. The transients caused relay failures leading to the unnecessary disconnection of the substation. Transients are supposed to be related to radiated and conducted interferences caused by the electric arc during switching operations. Transient voltage and currents are analyzed, and the results are compared with others from the literature. Some solutions are presented to mitigate the failures of the protection relays.     

The single-processor concept for protection and control of circuit breakers in low-voltage switchgear

Protection of low-voltage circuits has been a key area of research and continuous improvement since the invention of electricity. In the current state of the art, fuses and circuit breakers protect individual circuits. These devices, in turn, use many different kinds of trip mechanisms, operating in various modes that require sensing the current that travels through the circuits. Communication networks and external relays are sometimes used to enhance selectivity and provide better protection. In this paper, the authors explore a protection-and-control architecture based on a single processor that provides all the protection and control functions for a lineup of low-voltage switchgear. We demonstrate how this method of protection changes the paradigm from individual circuit protection to system protection, while cost-effectively and significantly increasing system reliability and protection.     

变电站扩建工程中电压互感器并列二次回路问题及解决办法

变电站扩建工程中,现有的常规母线电压并列回路无法实现绕组数量不同的2个电压互感器并列。通过分析电压并列回路出现的问题,提出2种解决方案：方案一改造了II母电压互感器二次回路,将空气开关改接到了隔离开关的辅助接点前,从而使得设计回路原理接线简单,不需要增加额外的继电器回路;方案二增加了电压并列闭锁继电器,在空气开关后增加了闭锁继电器常闭接点,从而不需要对II母电压回路进行改造。通过实际运行情况分析可以看出,2种设计方案均能使得电压回路运行正常且能改进电压并列回路,通过选用质量好的隔离开关辅助接点,提高了并列回路的可靠性;同时使用具有保持功能的双位置继电器,有效避免了直流电源消失和并列回路失去作用．从而进一步提高电压回路的可靠性。