智能电能表抗电快速瞬变脉冲群干扰的研究

为了能够准确地分析电快速瞬变脉冲群(EFT/B)对智能电能表的影响,本文从电能表控制电路供电电源耦合的角度出发,在分析了电快速瞬变脉冲群产生原理的基础上,通过对电快速瞬变脉冲单个波形的数学解析表达式拉普拉斯变换,建立了其无源电综合网络。同时,在EFT/B骚扰对于电能表的共模影响和差模影响方面进行了探索性的定量研究,指出了电能表内部电子元件的敏感参数和抗扰措施。最后利用MATLAB建立了干扰源发生器模型,并利用此模型对智能电能表内部控制电路供电电源进行了EFT/B骚扰仿真。仿真实验表明理论研究的正确性,为工程实践中滤波器的设计提供了一定的理论依据。     

电快速瞬变脉冲群发生器的特征根建模方法研究

在电磁兼容设计中,为了对电子单元的电快速瞬变脉冲群抗扰度性能进行预测,须分别建立干扰源发生器及耦合装置的仿真模型。文中的研究目标是研究和验证基于特征根理论的电快速瞬变脉冲群发生器建模方法。对于干扰源发生器的建模,文中根据电网络理论,采用特征根法建立发生器脉冲形成网络的传输函数,其中,以两个负实根表征脉冲形成电路的非振荡物理过程,两共轭复根表征其衰减振荡过程,特征参数均由生产厂家提供的发生器开路校准波形确定。基于传输函数,采用CAUER法进行电网络综合,并根据匹配校准波形进行归一化运算,最终建立发生器的等效电路。对于标准耦合夹的建模,以矢量网络分析仪对耦合装置的端口散射参数(S参数)进行测量,在相应频段内以矢量匹配法对S参数的测量结果进行有理函数逼近,建立耦合网络的宏模型,并进而转换为SPICE等效电路。基于以上建模方法对两平行信号线的共模及差模干扰进行了仿真与实验对比,对比结果验证了文中方法的有效性。     

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验发生器的建模

为了在设计的早期阶段,以仿真的方式预测电子产品在电快速瞬变脉冲群(electrical fast transient/burst,EFT/B)抗扰度试验中的性能,需要建立干扰源发生器及标准耦合装置的仿真模型。为适应EFT/B抗扰度试验标准的修订和补充,提出一种系统化的EFT/B发生器等效电路的建模方法。首先,基于对发生器充放电物理过程的分析,提出开路条件(1kΩ)下发生器输出波形的解析表达式,且表达式系数可根据仪器厂商的校准波形加以确定;其次,基于该解析式并采用阶跃函数激励,得到脉冲形成网络的传递函数,并分别采用恒电阻法及参数化电网络综合法得到脉冲形成网络的等效电路;最后,对等效电路各元件参数进行归一化处理,并根据发生器在匹配条件下(50Ω)的校准波形确定归一化系数。将EFT/B发生器的等效电路模型与标准容性耦合夹电路模型进行连接仿真,通过仿真与测量结果的对照验证了所提方法的合理性。     

开关柜中电快速瞬变脉冲群耦合途径的研究及电磁隔离

为了抑制高压开关柜中的电快速瞬变脉冲群在微机保护装置的外壳上感应出骚扰电压和骚扰电流,在电磁场有限元仿真软件ANSOFT中根据开关柜的结构建立开关柜模型,分别仿真研究电快速瞬变脉冲群电压和电快速瞬变脉冲群电流形成的瞬态电磁场对微机保护装置外壳的耦合过程,并采取电磁屏蔽和空间隔离等措施切断其耦合途径.仿真结果表明,通过研究开关柜中电快速瞬变脉冲群的耦合过程而制定的电磁隔离措施可以有效减弱耦合到微机保护装置外壳的电快速瞬变脉冲群.     

基于瞬变脉冲发生器的直流高压电源的设计分析

在高压发生器工作原理的基础上,根据IEC 61000-4-4的要求,对高压直流电源的关键技术进行深入研究。采用交流升压和直流升压相结合的方法,本文设计了一种用于瞬变脉冲发生器的直流高压电源。实验表明该发生器的输出电压范围为0.1~5.0 k V,且可达5 k V,线性准确度为5%,电源功率达到250 W,满足电快速瞬变脉冲群发生器高压电源的要求。     

基于MATLAB的电快速瞬变脉冲群形成机理及防护措施研究

根据开关操作时形成电快速瞬变脉冲群的过程,在MATLAB中建立了隔离开关电弧重燃和熄灭的模型,仿真电力系统一次回路中隔离开关切感性负载(空载变压器)时引起的电快速瞬变脉冲群,得到相关电压波形与结果,并采取MOV(金属氧化物避雷器)保护,RC保护,相控开关技术抑制一次回路中的电快速瞬变脉冲群,根据其特点提出综合配合措施,...     

脉宽和幅值可调的新型超窄脉冲发生器的研制

分析各种窄脉冲产生方法后用振荡电路原理研制了一种新型ns级高压窄脉冲发生器,可输出脉宽20～100ns、幅值500～1000V的可调ns级脉冲电压。理论和仿真分析电路中各器件的参数表明,得到的ns级的高压脉冲波形光滑、对称性好。     

微机保护抗电快速瞬变脉冲群干扰的研究

用P90.1型脉冲发生器模拟微机保护装置实际运行中所受到的干扰,用数字示波器LeCroy9310A实验分析电快速瞬变脉冲群的特性及其频谱并讨论了电快速瞬变脉冲群在微机保护装置各个端口的传播途径,结合抗干扰原理提出了弱电滤波、增大共模回路阻抗等相应措施。实例证明,采取预防措施后装置的抗干扰能力得到提高,能一次性通过电快速瞬变脉冲群干扰检测。     

纳秒级上升时间的高压脉冲群电源

按照IEC 61000-4-4/GB 17626.4-1998的要求,首先应用PSPICE仿真确定电路中各元件的参数值,然后基于拉普拉斯变换用MATLAB求解二阶电路验证各元件参数.在此基础上研制了一台以开关电源作为高压直流电源、以氢闸流管作为主控开关的脉冲群电源.该电源体积小、重量轻、效率高、成本低廉.试验结果表明,其输出信号符合标准要求,可用于快速瞬变脉冲群抗扰度试验.     

基于磁脉冲压缩的DBD高频双极性纳秒脉冲发生器的设计及其放电特性

作为高压高重复频率脉冲电压发生器的开关器件,磁开关的耐压、通流能力以及寿命远高于半导体开关,因而适用作为介质阻挡放电(DBD)激励电源的开关。为研究双极性高频下DBD等离子体放电特性,提出高频双极性磁脉冲压缩系统。首先,阐释通过全桥逆变电路、脉冲变压器和磁开关产生双极性脉冲的原理,并叙述该系统关键器件的设计;其次,利用PSpice仿真软件研究电路关键参数对输出波形的影响规律,测试电阻性负载电压波形,并与仿真结果进行对比分析。测试结果表明,通过双极性磁脉冲压缩系统,能够在负载两端输出的纳秒脉冲电压具有以下参数:幅值在5~13k V可调,上升沿100ns左右,重复频率可高至几千Hz。最后,针对高频双极性下的放电现象进行研究,结合DBD放电模型和放电图片探索高频双极性脉冲电压下放电特性与频率的关系,充实了高频放电理论研究。