电气测量线路和装置的屏蔽保护(二十)

B.电源隔离变压器及平衡指示器隔离变压器的技术要求和结构从上段的讨论中,共有下列四种用途的隔离变压器。1、工频电源隔离变压器这种变压器在图193中用来切断工频电网和测量线路之间的联系。这变压器仅在工频下工作,要求有较高的效率,其屏蔽至少有接地屏蔽和次级屏蔽两层。接地屏蔽和作为测量线路外屏蔽的各部件的金属外壳相接。而次级屏     

特高压交流线路带电作业安全防护用具与措施

1000kV交流特高压输电线路电压高、感应电场强、运行维护难度大,为确保带电作业人员的安全和线路运行维护工作的顺利开展,针对其特点研制了带电作业屏蔽服,按照相关标准对其性能进行了测试。并模拟带电作业实际工况进行了屏蔽服内外场强测量、等电位时流经人体电流测量、进出等电位脉冲电流测量。结果表明登塔过程中和等电位作业时,屏蔽服内场强值为0.4～10kV/m,面罩内部场强值为8.4～137kV/m,等电位作业时流经人体的电流值为32μA。证明研制的屏蔽服能够满足1000kV交流特高压输电线路带电作业安全防护要求,制订的1000kV交流特高压输电线路带电作业安全防护措施可为我国特高压输电线路带电作业的安全开展提供技术支持。     

耦合地线对交直流同塔输电线路电气特性的影响及规律分析

为充分利用架空线路走廊,交直流同塔输电将是电网未来发展的趋势,开展同塔交直流线路间电磁耦合干扰研究具有重要意义。建立了双回交流与单回直流同塔输电线路耦合模型,计算分析了在直流线路下方架设耦合地线时,耦合地线根数、耦合地线与直流线路垂直间距、耦合地线横向位置、耦合地线横向间距以及耦合地线排列方式等因素对直流线路上感应电压的影响。研究结果表明:耦合地线根数越多,屏蔽效果越好,耦合地线根数达到一定数量时,屏蔽效果将趋于饱和;耦合地线距离直流线路越近,屏蔽效果越好;耦合地线水平排列时,屏蔽效果最好。     

电子系统室外线路引入终端箱处的雷电防护

阐明了电子系统室外线路引入终端箱处的光缆线路、金属线路的性能、损坏原因。对第一类、第二类防雷通过设计计算,分别确定其短路电流有屏蔽层和无屏蔽层时的冲击电流值,以选取适配的电涌保护器。指出电子系统室外线路应采用带有屏蔽层的金属线,并埋地敷设。     

考虑地面倾角下±1100kV重要输电通道内邻近线路间雷电屏蔽效应仿真计算

特高压重要输电通道内两线路间距离较近,±1100 kV线路与邻近线路的雷击屏蔽特性与单条线路运行存在很大区别。同时,特高压输电传输距离远、途经地形复杂、±1100 kV线路电压极性产生影响等,均会对雷电屏蔽效应产生影响。基于电气几何模型基本原理,建立存在地面倾角下考虑邻近并行线路间雷电屏蔽效应的电气几何模型,研究地面倾角、邻近线路距离以及±1100 kV电压极性因素对±1100 kV线路雷电屏蔽特性的影响,仿真计算各种因素影响下各相导线绕击次数,并利用雷电屏蔽因子来定量描述邻近线路的雷电屏蔽效应。仿真结果表明,相同情况下,地面倾角增大时,输电线路绕击次数增加明显;邻近线路距离越近,雷电屏蔽效应越强。综合分析表明,在地面倾斜角大于15°时,推荐负极性导线位于±1100 kV下坡极,邻近线路布置在±1100 kV下坡方位,并尽量减少两线路间距离,±1100 kV线路绕击概率明显降低,对重要输电通道的线路防雷具有指导意义。     

电动汽车无线充电系统磁场仿真与屏蔽技术研究

电动汽车无线充电系统工作过程中不可避免地会在车体周围产生一定的电磁辐射,这是用户对于电动汽车无线充电非常关注的一个安全问题。本文通过电路仿真和有限元仿真研究了千瓦级电动汽车无线充电系统额定工作时在车体内及充电装置周围产生的电磁场,进而对比了收发装置整体屏蔽和本文提出的只在发射端外沿施加水平或竖直屏蔽这三种屏蔽方式的屏蔽效果,研究结果表明:汽车底盘天然提供了较好的磁场屏蔽,车内电磁辐射较小;本文提出的在发射装置外沿加装水平屏蔽带的屏蔽方式,经济、高效、实用,适用于电动汽车无线充电系统。     

雷击杆塔对城轨控制电缆的影响及其防护措施研究

结合城市轨道交通控制电缆的布置方式分析了雷电对城市轨道交通电缆的影响,得出沿杆塔泄放的雷电流超过40kA时电缆护套与芯线间的过电压可能会影响控制设备正常工作的结论,提出了敷设分流地线和穿管屏蔽两种电缆防护措施并通过ATP/EMTP仿真分析其防雷效果。仿真结果表明穿管防护效果较敷设分流地线为好,但这两种方式受接地的影响均较大,实际应用中应注意接地的有效性。同时,针对已建线路的穿管屏蔽施工较困难问题设计了新的管道装置,以利于已建线路的穿管屏蔽改造。     

输电线路雷电屏蔽模拟试验研究综述

输电线路雷电屏蔽模拟试验是研究输电线路雷电屏蔽性能最为直接有效的手段。文中从国内外输电线路雷电屏蔽模拟试验的研究现状出发,分别对缩比试验模型合理性、缩比模型导线接地方式、工作电压和施加电压极性4个方面进行理论分析和探讨。分析认为缩比试验模型与原系统应尽量在几何尺寸和物理参数具有相似性,推荐采用短波头操作冲击电压波进行大尺寸真型塔模拟试验;初步研究了导线接地方式对棒—缩比导线50%放电电压的影响,认为可通过光学观测等方式,研究缩比模型导线接地方式对放电过程的影响机理,这为今后输电线路雷电屏蔽性能试验研究奠定理论基础;缩比导线上工作电压的模拟方式应根据线路的具体类型而有所不同,指出交流线路宜采用三相同时施加电压;应施加不同电压极性,根据雷电屏蔽模拟试验结果为特高压输电线路雷电屏蔽性能设计提供参考和依据。     

中低压电力电缆金属屏蔽接续状态带电测试技术

现有中低压电力电缆线路金属屏蔽连接不良时需要线路停役,测试周期长且效率低,针对该问题,提出电缆金属屏蔽接地引线带电测试金属屏蔽电阻的方法。利用异频耦合测试电缆金属屏蔽感应电压和电流,运用电磁感应及欧姆定律构建方程计算电缆金属屏蔽回路或支路电阻,并通过电阻大小判断金属屏蔽连接状态。经实验室模拟测试发现,在不改变原有接地状态时,测试所得电缆金属屏蔽电阻参数与实际一致。单回路电缆线路受地网影响无法检测判别10Ω电阻以下的电缆金属屏蔽连接状态,而双回路及以上电缆线路检测不易受地网影响,可通过回路电阻、支路电阻与理论值比较,或支路电阻相互比较判断电缆金属屏蔽的连接状态。检测技术经工程应用表明,采用异频法带电检测金属屏蔽电阻,进而判断中低压电缆金属屏蔽连接状态的方法具有可行性。     

750 kV输电线路带电作业安全防护研究

为填补750kV线路带电作业安全防护研究的空白,根据750kV线路电压等级高、空间场强大的特点,研制了相应的带电作业屏蔽服,按照标准测试了屏蔽服的衣料和成品性能,并针对线路实况测量了等电位时人体不同部位屏蔽服内外电场强度及流经人体的电流,还进行了操作冲击电压下的生物放电试验。结果表明,研制的屏蔽服完全满足750kV线路带电作业安全防护要求。750kV线路带电作业人员应穿戴全套屏蔽服,保持足够的安全距离,并采取措施防护感应电压的影响。     

共走廊同塔交直流输电线路电磁耦合分量的计算分析

为了充分利用架空线路走廊,交直流同塔输电将是电网未来发展的趋势,开展同塔交直流线路间电磁耦合干扰研究具有重要意义。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了双回交流与单回直流同塔输电线路耦合模型,研究了交流线路不同排列方式、导线相序和运行状态对直流线路电磁耦合的影响,计算了耦合地线以及耦合地线根数变化对直流线路电磁耦合的屏蔽效果。研究结果表明:交流线路呈倒三角且相导线采用ABC/ACB相序排列时,直流线路上的电磁耦合分量较小;交流线路故障严重破坏了电气参数的平衡,导致直流线路电磁耦合分量变大;耦合地线根数越多,屏蔽效果越好,耦合地线根数达到一定数量时,屏蔽效果将趋于饱和。     

多条屏蔽体的综合屏蔽系数

针对以往在计算电力线路对电信线路产生的电磁影响时屏蔽系数选取的片面性 ,提出应考虑其它一些具有屏蔽作用的接地金属导体 ,尤其是在城区或拥挤的线路走廊内更应考虑多个屏蔽体的实际存在 ;并对距离较近的多个屏蔽体的综合屏蔽系数进行了理论推导求解 ,对今后的工程实践有一定的参考借鉴作用。     

电气测量线路和装置的屏蔽保护(十三)

在电参数的测量中,广泛地应用着电桥,大量的实践,使人们对电桥线路的屏蔽保护进行了深入的研究。另一方面,由于电桥线路各部件间连接固定,自成一个完整的线路及仅有单个电源等特点,其屏蔽保护措施比较容易完善,因此在电测线路屏蔽保护技术中,电桥线路的屏蔽保护是被人们掌握得最好的一个部分。关于电桥线路的屏蔽保护有着比较成熟的     

1000kV交流特高压线路带电作业安全防护研究

为确保1000 kV交流特高压输电线路带电作业的安全进行,进行了安全防护研究。根据1000kV交流特高压线路电压等级高、空间场强大的特点,研制了1000kV带电作业屏蔽服,并按照标准对屏蔽服的衣料和成品性能进行了测试。根据线路实际,进行了登塔过程中人体不同部位的电场强度和等电位时人体不同部位的电场强度及流经人体电流的测量,并进行了进入等电位拉弧试验和脉冲电流测量。研究结果表明,研制的屏蔽服满足带电作业安全防护要求,带电作业时作业人员应穿戴全套屏蔽服,进出等电位时应使用电位转移棒。     

500 kV交流线路对并行±800 kV直流线路带电作业人员安全防护的影响

为确保交流500 kV和直流±800 kV并行输电线路的安全稳定运行,利用三维有限元模型和电磁暂态模型对混合线路中超特高压直流输电线路带电作业安全防护进行相关研究。通过体表电场、转移电流以及暂态能量3个方面对安全防护进行分析,计算结果表明：作业人员体表电场随交流线路相位的变化而变化,作业人员越靠近特高压直流输电线路,交流输电线路对体表电场影响越明显;相对特高压直流输电线路独立架设,混合线路中带电作业人员体表电场、转移电流幅值有明显升高,暂态能量值升高相对较小;建议混合线路中作业人员身穿合适的屏蔽服和屏蔽手套在距离导线0.4~0.5 m位置时进行电位转移工作。     

电气测量线路和装置的屏蔽保护(十九)

2-6电源隔离变压器和平衡指示器隔离变压器本文前几节介绍了各种线路的屏蔽保护措施,其线路的电源和平衡指示器是连接在线路中不同电位的节点上的,它们具有各种不同的屏蔽系统,在分析中认为它们除了和线路应有的连接点外,和测量线路之间再没有其他的电气联系。在上文各节中,并没有指出如何满足这样的要求。实际的电源和平衡指示器经常是采用放大线路,而放大线路的能量通常由工业     

接地故障引起主变中性点设备损坏的分析

某110kV线路单相接地故障时,因主变中性点引下线接头处发生锈蚀,热稳定性降低而完全烧断,引起主变中性点设备及多处电缆屏蔽接地线受损.结合现场检查结果与建模分析,发现经中性点构架接地的电缆屏蔽层,当线路发生不对称平衡故障时,若中性点接地不良,将会有很大的故障电流窜入,引起电缆屏蔽接地线受损,中性点构架电位升高,对二次元件造成反击损坏.     

邻近线路对±1100kV直流线路雷电屏蔽效果影响计算研究EI北大核心CSCD

由于土地资源紧缺,±1100 kV特高压直流工程的输电通道某区段内,可能存在2条或多条输电线路同走廊架设的问题。运行经验表明:直流输电线路由于极性效应,其雷电屏蔽特性相对交流输电线路存在一定的规律性。为研究临近线路对±1100 kV直流线路绕击特性的影响规律,探寻直流线路极性以及邻近线路高度、间距等布置方式的影响,以达到最经济有效的防雷方案。基于电气几何模型,搭建考虑±1100kV线路和其他线路并行排列下的雷电屏蔽仿真模型,计算考虑屏蔽后的±1100 kV线路各相导线的绕击次数,并引入雷电屏蔽因子,对邻近输电线路对±1100 kV线路的屏蔽效果进行定量的分析。研究结果表明±1100 kV线路正负极性位置、邻近线路杆塔结构(单回或双回)、邻近杆塔高度以及间距等因素对靠近邻近线路侧的±1100 kV直流线路导线的雷电屏蔽特性有较大的影响。在±1100 kV直流工程建设中,建议正极性导线布置在靠近邻近线路侧,可降低±1100 kV线路绕击概率。当与邻近线路间隔较近时,±1100 kV线路绕击概率大幅降低,可考虑减少防绕击的措施,节省经济成本。     

邻近线路对±1100kV直流线路雷电屏蔽效果影响计算研究

由于土地资源紧缺,±1100 kV特高压直流工程的输电通道某区段内,可能存在2条或多条输电线路同走廊架设的问题。运行经验表明:直流输电线路由于极性效应,其雷电屏蔽特性相对交流输电线路存在一定的规律性。为研究临近线路对±1100 kV直流线路绕击特性的影响规律,探寻直流线路极性以及邻近线路高度、间距等布置方式的影响,以达到最经济有效的防雷方案。基于电气几何模型,搭建考虑±1100kV线路和其他线路并行排列下的雷电屏蔽仿真模型,计算考虑屏蔽后的±1100 kV线路各相导线的绕击次数,并引入雷电屏蔽因子,对邻近输电线路对±1100 kV线路的屏蔽效果进行定量的分析。研究结果表明±1100 kV线路正负极性位置、邻近线路杆塔结构(单回或双回)、邻近杆塔高度以及间距等因素对靠近邻近线路侧的±1100 kV直流线路导线的雷电屏蔽特性有较大的影响。在±1100 kV直流工程建设中,建议正极性导线布置在靠近邻近线路侧,可降低±1100 kV线路绕击概率。当与邻近线路间隔较近时,±1100 kV线路绕击概率大幅降低,可考虑减少防绕击的措施,节省经济成本。     

±1100kV输电线路雷电屏蔽特性的模型试验及观测

雷害是输电线路故障的主要原因之一,而当前±1100kV特高压直流输电线路雷电屏蔽系统的设计主要借鉴较低电压等级输电线路的运行经验,因此有必要开展模型试验为对±1100kV直流输电线路的雷电屏蔽性能进行研究。首先针对铁塔表面发生电晕时的电场强度幅值和变化率确定了采用负极性250/2500μs操作冲击电压波,然后开展了以±1100kV特高压直流输电线路Z38102AL型铁塔为对象的模型比例为1:12.5的平原情况下雷电屏蔽模拟试验,并开展高速摄影观测。进行试验绕击概率统计分析,得到±1100kV输电线路绕击概率的空间分布近似为抛物线,且正极性工作电压下,线路的屏蔽性能差;杆塔另一侧的负极性导线对靠近高压电极一侧的正极性导线的引雷能力有一定削弱作用,但对避雷线和大地的屏蔽性能影响不大。并将试验结果与交流500 kV线路模型试验进行对比,说明在缩比模型试验中应尽可能采用大的缩比比例,以在负保护角情况下有效避免夸大避雷线的引雷能力,提高模型有效性。根据高速摄影机观测结果分析了绕击输电线路放电过程,并开展电压波形同步分析,说明了导线的负极性电压对迎面流注起始和发展以及下行先导发展的抑制作用。