微机型保护设备浪涌骚扰的测试及抑制

分析了浪涌实验中浪涌骚扰的特性.并且通过对一些常用的浪涌保护器(SPD,Surge Protective Device)的浪涌骚扰测试,把它们的浪涌响应时间、残压水平、浪涌峰值电流、寿命等关键技术性能作了比较.然后,在一个微机保护样品的各个端口施加了浪涌骚扰,测试了响应特性.通过结果的分析,找出了各个端口相对于浪涌的敏感位置,并且给出了合适的浪涌防护方案.最终的结论是,根据IEC标准,各个端口施加的浪涌电压水平及源阻抗不同,而且端口电路的响应也不同,所以各个端口所需要的浪涌防护也是不同的.     

变电站微机型保护设备雷击浪涌防护

分析了雷击浪涌进入变电站二次设备的途径,对比了常用的浪涌保护器(SPD,Surge Protective Device)的浪涌骚扰抑制特性,如响应时间、残压水平、浪涌峰值电流、寿命等,然后对微机保护设备的各个端口进行浪涌响应特性试验.最终的结论是,根据IEC标准,各个端口施加的浪涌电压水平及源阻抗不同,而且端口电路的响应也不同,所以各个端口所需要的浪涌防护也是不同的.     

个人计算机电源端口浪涌抗扰度试验

雷电间接效应引起的浪涌是造成电气电子设备损害的重要原因之一,本文研究电气电子设备在供电电源遭受浪涌骚扰下的电磁兼容问题,分析了IEC 61000-4-5中规定的浪涌抗扰度试验方法与设备,并在某品牌计算机的电源端口进行浪涌抗扰度测试,得到不同浪涌耦合模式以及试验等级下被试计算机的浪涌抗扰度水平,结果表明线-线耦合以及在交流电源90°和270°施加浪涌时,对计算机的考核最严酷.本文研究结论对计算机等电子设备的雷电防护设计亦具有一定的参考价值.     

微机保护装置的抗浪涌骚扰研究

分析了变电站受到雷击冲击导致其高压母线发生单相接地故障时产生浪涌骚扰的机理以及浪涌骚扰的特性,并定量分析了共模、差模信号的强度、频谱。针对微机保护装置端口定义的特点,提出了抗浪涌骚扰的对策,并结合实例分析了浪涌骚扰对微机保护安全稳定运行的影响及解决方案。分析结果表明,微机保护装置电源端口、通信端口抗浪涌骚扰的能力较差,在产品设计、生产、运行等环节应针对该特点给出较好的解决方案。     

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。     

用于高功率电磁脉冲防护的SiC-TVS器件设计研制

高功率电磁脉冲可在电子信息设备电缆上耦合产生浪涌骚扰,瞬态电压抑制器(transient voltage suppressor,TVS)是抑制浪涌骚扰的重要防护器件。现有TVS器件多为Si基材料,受限于材料特性,在响应速度和通流能力上存在不足。因此,选择Si C材料设计新型Si C-TVS器件,新型器件采用NPN结构,通过动态响应仿真确定了基本参数,对器件在高功率电磁脉冲下的热失效进行了仿真研究。采用深度刻蚀槽工艺加工了该批器件,选取结面积和工作电压相近的Si-TVS进行对比测试;测试结果表明:新研制的Si C-TVS器件在快前沿脉冲下的响应速度显著优于Si-TVS;在10/1 000μs浪涌脉冲注入下,Si C-TVS的通流能力为Si-TVS的6倍。     

继电保护装置的传导骚扰测试及整改案例

介绍了台式继电保护装置传导骚扰测试的试验要求、试验布置和试验程序。以某继电保护装置传导骚扰测试超限值为例,通过分析使用人工电源网络提取受试设备电源端口传导骚扰的原理和实质,提出了针对传导骚扰测试超限值的整改措施和方法,并通过测试验证了整改措施的效果。     

变电站地电位升测试系统的研发及其应用

为研究变电站接地短路或雷击故障造成的地电位升高及对二次设备造成的电磁骚扰,需要对变电站瞬态地电位升和二次设备电缆端口骚扰电压进行测量。根据变电站的测量环境与需求,设计和开发了一套具有高分压比、宽频带,适用于变电站现场复杂电磁环境的变电站地电位升测试系统。测试系统的硬件包括电磁屏蔽箱、独立电源模块、信号采集系统和光纤通信模块。基于Labview开发了测试系统和上位机的数据交互软件,实现了骚扰电压的自动测量和存储。经过专业机构性能检测表明,测试系统的电磁兼容性和测量功能均满足变电站现场使用要求,并在某220 k V变电站现场试验中获得了浪涌电压作用下接地网地电位升和电缆端口骚扰电压波形,证明了测试系统的有效性。     

一种通信电源模块传导骚扰测试的改进方法

针对TD-LTE通信基站设备电源端口传导骚扰测试时开关电源模块单体能通过测试,但基站设备不能通过测试的情况,对比分析了其产生的原因,并提出了一种电源模块传导骚扰测试的改进方法。实测结果证明,该方法能够大幅降低电源模块和基站设备传导骚扰测试结果的差别。     

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。     

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。     

电子式电能表的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验方法的改进

对于电子式电能表的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的目的是为了测试电子式电能表的供电电源端口、信号、控制和接地端口在受到电快速瞬变(群脉冲)干扰时的性能,验证其对各类型瞬变骚扰的抗扰能力。本文主要说明了电子式电能表的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(对电源端口)的基本原理,基本试验方法等。并且通过对试验方案提出各种不同改进措施,提高了试验的准确度。     

降低LDO浪涌电流及改善瞬态响应的方法

浪涌电流和瞬态响应直接影响到LDO的工作特性。介绍减小LDO浪涌电流的方法,阐述改善LDO瞬态响应的方法,并给出测试LDO瞬态响应的方法。     

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。     

无线电场测量仪电磁兼容性能分析

为了研究特高压直流传输线下的电磁环境,研制了1种无线电场测量系统。为了检测电场测量仪的电磁兼容性能,在30台样机上进行了试验。分析了电场测量仪电磁兼容性能检测的测试结果,并结合电场测量仪的工作环境和干扰途径对电场测量仪电磁兼容中易受干扰的环节进行了相应的改进。研究结果表明:电磁兼容试验项目中故障率最高的为射频电磁场辐射抗扰度试验和浪涌抗扰度试验,通过增加设备内部铜片的厚度,在设备电源端口增加瞬态抑制二极管和滤波器,可有效抑制电磁辐射和浪涌骚扰所产生的电磁干扰。     

一种以太网供电接口防护电路的改进

介绍了一种以太网供电接口防护电路的改进.以太网供电接口电路需要进行浪涌测试,根据共模浪涌测试的结果进行电路调试,发现以太网供电接口电路多级防护设计中退耦不足.对电路中的起退耦作用的网络变压器从2种不同的角度进行了理论分析,证明了原先设计中网络变压器无法完成共模浪涌干扰的退耦功能,从而对原先的接口防护电路进行改进,使用共模电感完成退耦功能.最终的测试结果表明,改进后的以太网供电接口防护电路性能良好,可以满足系统的测试要求.     

冲击电流作用下二次系统骚扰电压统计特性及与抗扰度试验符合性研究

换流站二次设备容易受到雷击、故障及开关操作产生的瞬态电磁骚扰的影响。为适应电力系统的发展,提高二次系统可靠性,建立符合工程实际的电磁兼容考核标准,在某特高压换流站开展了冲击电流入地试验,实测得到二次设备端口的骚扰电压,并采用随机加权法及自助置信区间的统计方法获得骚扰电压的特征参数,并与GB/T 17626.5《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》和GB/T17626.12《电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验》进行了对比分析。结果表明,标准浪涌波在持续时间及下冲方面与实测波形符合性较差;100k Hz的标准振铃波与此次测量的骚扰波形相关性较差,降低频率至20k Hz波形相关系数可达到0.89;综合考虑骚扰电压的外推结果与实际故障发生时的冲击电流,建议将浪涌和振铃波抗扰度最高等级试验电压提高至6k V。     

小容量UPS电源如何进行过电压的防护？

UPS作为供电系统，必然存在来自多个方面的线路连接，包括市电交流输入、UPS交流输出、通信接口等。严格来说，这三个端口都应设置过电压防护。UPS的过电压防护包含两重的意义：一方面，来自外部的各种浪涌或电压尖峰对UPS构成一定影响，需要进行防护；另一方面，这些浪涌或电压尖峰有可能透过UPS影响到负载，必要时也需要进行防护。     

500kV气体绝缘变电站开关操作对智能组件电流互感器端口电磁骚扰的实测及分析

智能变电站多将保护和控制以及监测等电子设备下放到汇控柜内,由于距离电磁骚扰源更近,使得这些电子设备的电磁兼容问题更加突出。为此,运用自制的电磁瞬态测量系统,对某500 kV气体绝缘变电站调试期间隔离开关和断路器操作在汇控柜电流互感器组件端口产生的骚扰电压进行了测量。测量结果显示,气体绝缘开关设备汇控柜内智能组件端口共模骚扰电压最大值为326.75 V,差模骚扰电压最大值为189.84 V。并分析比较了隔离开关操作、断路器合闸操作和断路器分闸–合闸–闸操作时端口骚扰电压的差异。断路器操作时端口骚扰电压有可观的幅值水平,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较隔离开关操作时有更为严重的情况出现。最后,研究了IEC 61000-4-18阻尼振荡波试验标准与实测波形的对应情况。实测波形参数和标准波形参数略有差异,总体的对应情况较好。实测端口的电磁骚扰水平低于IEC 61000-4-18标准的试验等级1。     

基于迭代合并的多端口网络低压电力线信道建模研究

电力线信道建模是实现复杂电力线网络下可靠通信最重要的步骤之一。传统的电力线信道建模方法是基于端到端的电力线信道,而低压配电网实际是一个具有多端口的网络,各个端口之间的信道响应由于信道路径的相关因而具有关联性。目前的信道模型缺乏对整个网络不同端口信道响应的研究,忽略了电力线信道与无线信道在物理特性上不同之处。文章提出多端口网络环境下电力线建模的新方法,理论分析电力线信道多端口之间相关性问题,研究基于多端口网络信道冲击响应建模方法的理论基础,建立多端口子电路网络分解方法的理论模型,所提出基于迭代的信道响应合并方法能够有效解决复杂低压电力线拓扑环境下的信道建模问题,为分析电力线载波信道空间相关性并在电力线上实现多输入多输出(MIMO)技术提供理论依据。