植物绝缘油变压器噪声衰减特性研究

制定植物绝缘油变压器噪声测量方案,对３５kV 植物绝缘油变压器在空载及不同负载状态下的噪声衰减特性进行测试,获得植物绝缘油变压器的噪声衰减图谱及衰减变化规律,为植物油变压器在噪声方面的环保性能评估打下理论基础。     

低压电力线载波通信载波信号衰减特性研究

低压电网载波通信信号在电力线上传输时存在衰减。通过实践研究和分析发现,我国低压电网的载波信号衰减具有一定的变化规律;在频率为80~500 k Hz载波信号中,频率为250 k Hz左右的载波信号衰减最大,交流电电压过零时刻与非过零时刻载波信号衰减差异不大。结合噪声特性,载波通信应采用较高的载波频率,在电压过零点附近分时通信。     

水电机组稳定余量域及超低频振荡衰减研究

近年来,由水电机组引发的电力系统超低频振荡问题频发,研究水电站超低频振荡特性对电力系统的稳定运行十分关键,对工程实际中如何保证系统稳定裕度及振荡衰减特性作出定量分析值得作更深入的研究。为此,本文基于稳定余量的概念,建立了水力机组调节的数学模型,采用理论分析与数值模拟对比,探讨了不同余量域下水电机组超低频振荡的衰减特性,揭示了系统参数与振荡衰减系数之间的关系,并给出了简要的工程应用示例。结果表明：稳定余量可以代表系统时域响应的衰减度,为指数函数形式的响应包络线的幂系数,也是系统响应频率、阻尼比的乘积;当系统参数发生改变时,通过对余量域变化的理论推导可得到机组超低频振荡的衰减特性。     

聚合物绝缘材料表面电荷衰减特性研究进展

聚合物材料表面电荷动态特性的研究对于材料介质的老化、击穿和闪络特性有重要意义。针对目前绝缘聚合物材料表面电荷特性的研究现状,文中首先讨论了表面电荷的产生途径和实验常用的几种测量方法,简要分析了不同测量方法的特点和应用方向。表面电荷动态特性以积聚和衰减为主,并且受电极结构、电压波形、环境气体及压强、表面处理以及加入添加剂等多种因素的影响。文中综述了目前国内外文献中不同因素对动态特性变化的影响结果。为了进一步理解表面电荷的变化本质,文中还分别论述了表面电荷积聚和衰减的机理研究,为改善材料的电绝缘性能提供理论基础。     

极低频电场、磁场知识问答（之四）

问题6什么是电磁频谱？ 1自然界不同频率的电磁能大家族 自然界广泛存在着各种具有不同频率的电场、磁场和电磁场。其中极低频电场与磁场分别以“场”的形式存在;而高频电磁场的基本特征则是能量以“电磁波”形式在空间传播。此外,在频率的更高延伸端,还存在具有高能粒子特征,具有足够能量断开物质化学键的电磁射线。将所有这些具有电磁能的大家族成员按电磁波长或频率的不同依次排列,所形成的图谱就称为电磁频谱。     

低压电力线载波通信信道衰减特性的建模研究

低压电力线载波通信已成为智能电网建设中重要的本地通信手段.但低压电力线通信环境恶劣,影响通信性能,因此必须掌握其信道特征.文章针对文献中提出的各种关于低压电力线载波信道衰减特性的模型理论归纳比较,并基于二端口网络理论、传输线理论及应用矢量匹配法,提出较完整且方便应用的衰减特性模型方案.在实验室搭建用于模拟低压配电网的小型树状网络,验证衰减特性模型方案的可行性.研究成果有利于低压电力线载波信道的模拟仿真.     

海洋中交变磁偶极子源的辐射场衰减特性研究

近年来,水下电磁波通信方式得到逐渐的应用。为了实现水下远距离数据传输,对海水中电磁波衰减特性进行研究。提出了一种以超低频电磁波为传输媒介,发射2种不同频率的正弦波调制信号,接收端进行解调并分析。介绍了磁偶极子模型,发射和接收单元,最后画出衰减曲线图,得出水下磁通信以距离三次方衰减传播。磁信号传输有助于提高隐蔽性,且功耗低,尺寸小,传输速率也基本满足要求。     

低压电力线窄带载波通信信道阻抗与衰减特性的现场测量及分析

低压电力线载波通信已经成为智能电网建设中重要的本地通信手段,但低压电力线通信环境恶劣,影响通信性能,因此必须测量并掌握低压电力线的信道特征.本文针对低压电力线窄带载波通信应用于电力集抄系统的现状,给出了现场测量阻抗和衰减特性所采用的方法,并对有代表性的台区进行了现场测量,分析总结了测量得到的不同类型低压电力线信道在80...     

低压配电网载波信号衰减特性研究

低压电力线载波通信技术已被广泛应用于电力用户用电信息采集系统,由于低压配电网的载波传输特性造成电力线载波通信不可靠,尤其是低压配电网对载波信号的衰减,是导致通信失败的重要因素之一.本文根据实际现场测试数据,对低压配电网载波信号的衰减特性进行了分析.     

低压电力线载波通信信道衰减特性测量与分析

研究低压配电网信号传输衰减特性对提高电力线通信系统中物理层信号传输的稳定性和可靠性具有重要意义。通过实测低压电力线横截面积、长度及网络结构对信号传输衰减的影响,精确计量和分析了宽频带范围内信号的幅频衰减特性随电力线基础特性变化的趋势,提出利用近距离和常态T型网络模型研究电力线信道多径传输的频率选择性衰落。通过仿真和实测直观展示了电力线基础特性影响信号传输衰减的统计效果,对深刻理解和把握低压电力线信号传输特性形成的本质原因具有重要借鉴作用,为预测复杂配电网中信号传输特性提供了一种有效分析方式。     

Analytical formula of induced electric fields in a spherical conductor by an ELF dipole magnetic field source

An analytical formula of induced electric field E in a spherical conductor by an ELF dipole magnetic field source is mathematically derived in vector form based on the equivalent mutlipole moment method with reexpansion technique (RE‐EMMM), where M _‖ and are parallel and perpendicular components of M , respectively. The validity of the formula is confirmed in the following three ways: (i) the derivation of the formula from the Sarvas equation with the reciprocity theorem derived by Eaton; (ii) the convergence of the formula to that of homogeneous magnetic field when M _‖ is located at the infinite distance; (iii) comparison of the analytical solutions with numerical solutions by RE‐EMMM. Furthermore, a formula for the trajectory, which satisfies E = 0 , is derived for the field by M _‖. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 166(3): 8– 17, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20739     

Analysis of electric field induced by ELF magnetic field utilizing fast‐multipole surface‐charge simulation method for voxel data

This paper presents a fast‐multipole surface‐charge‐simulation method for calculating three‐dimensional Laplacian fields in voxel models. This method treats a surface of a voxel that has different inside and outside conductivities as a surface element of the indirect BEM (boundary element method). The main features of the proposed method are as follows. (1) An O(D²) performance in the memory capacity and operation cost is provided by applying the diagonal form fast multipole method (FMM), when the number of voxels is about D³. (2) The boundary matching is imposed by the continuity of the total flux passing through each element, which guarantees the solution globally satisfying Gauss's law; therefore the solution is globally stabilized. This method is successfully applied to calculate the electric field induced by an applied homogeneous ELF (extremely low frequency) magnetic field in a human head model that has 1 mm ×1 mm 1 mm voxel size. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 165(4): 1–10, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20529     

Investigation of shielding method of ELF magnetic field generated from conductors

We have studied experimentally the shielding method of ELF magnetic field applied to the source of line conductors. For the single‐phase line current, it appears to be difficult to achieve effective shielding. On the other hand, for the balanced three‐phase conductors, including triangle and twisted configuration, a certain reduction of generated magnetic field was achieved by adjusting the configuration of conductors or by surrounding the conductors with cylindrical shielding materials made of ferromagnetic materials or nonferromagnetic metals. Normalized characteristics between phase current, distance between source current and observation point, distance between phase conductors, and the pitch of twisted cable were derived. In addition, the effect of unbalanced current was also investigated. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 131(2): 12–19, 2000     

局部放电电磁波在GIS中的衰减特性

局部放电电磁波信号在气体绝缘开关设备(GIS)中传播时受GIS结构影响而产生衰减变化,使得难以从超高频(UHF)检测信号实现对局部放电源信号的有效评估。为分析GIS不同结构部件对电磁波信号的影响,本文采用时域有限差分(FDTD)法对GIS中局部放电电磁波的衰减特性进行建模分析,研究了电磁波信号在GIS中不同部件传播时幅值、能量等参数的变化特性。对局部放电电磁波信号经过绝缘子前后的变化进行试验研究,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,电磁波信号在同轴波导中传播时信号能量衰减很小,但是由于高次模波的色散效应使得信号幅值发生较大程度的减弱;邻近局部放电源的绝缘子对于电磁波信号的衰减作用比其他绝缘子更大;经过L分支的电磁波信号能量衰减和幅值降低程度均较大,但其横电磁波(TEM)分量衰减很小;电磁波经过T分支的垂直部分比直线部分衰减更为严重。     

无线电能传输系统高效率低漏磁的全向环绕型

在电动汽车无线电能传输系统（WPT）中,如何通过电磁屏蔽技术来降低WPT系统中的漏磁,同时维持较高的传输效率是一个难题。为此本文提出了一种全向环绕型有源磁屏蔽线圈结构来减少WPT系统中的漏磁。首先,分析了该结构的磁屏蔽工作原理以及设计思路,推导了该结构的数学模型;其次,根据本文线圈结构高效率低漏磁的特点,提出了一种线圈优化方法,得到了满足设计要求的线圈参数;最后,根据得到的线圈参数,搭建了一套基于所提线圈结构的WPT系统,并通过仿真和实验验证了该结构和方法的合理性。结果显示,在传输功率为4 kW时,本文提出的线圈结构在偏移0 cm时,目标面的最大漏磁为3.76 μT,相比无屏蔽线圈结构降低了43.63%的漏磁,并且传输效率高达95.58%;在偏移10 cm时目标面的最大漏磁为6.03 μT,仍符合漏磁安全标准,并且传输效率为92.92%,高于同尺寸无源屏蔽线圈结构和传统有源屏蔽线圈结构的传输效率。     

被动式人体探测系统的双人体耦合心电场分析

在利用以被探测者与探测者双人体心脏耦合电场为探测目标的人体探测系统中,对目标电场的分析是整个研究过程的关键环节。重点讨论了双人体心电偶极子所产生的耦合电场问题,并利用有限元方法对其进行分析。文中首先阐述了以心电偶极子为电场源的人体心电场产生原理;其次,分析了双人体心脏耦合电场模型及特性;最后,利用三维有限元方法对耦合电场进行建模与仿真,并且将其与单人体心电场进行比较。据此进行的仿真结果清晰展示了双人体耦合心电场的特性与优点,且与理论分析相一致。研究的结论为以人体心电场为探测目标的静电探测系统建立了有效的电场模型,对人体探测技术的进一步研究具有重要意义。     

磁流体中磁场诱发的气泡偶极子对偏转效应

在以磁流体为介质的气泡上升可视化实验中,首次观察到两两组合而成的气泡对在磁场作用下会发生偏转,最终其中心连线会与磁场方向平行。为解释这一现象,将气泡简化为具有一定等效磁矩的磁偶极子,针对填充磁流体的Hele-Shaw单元中的气泡,求解麦克斯韦方程获得二维等效磁矩计算公式,进而推导出磁场引发气泡之间的相互作用力表达式。相互作用力可分解为径向分量和切向分量,分析后发现切向分量对气泡对运动的影响符合实验中观察到的偏转现象。气泡本身不具有磁性,在磁场作用下也不会被磁化,但是气泡的存在会改变其周围的磁场分布形成"磁穴",从而会诱导出对附近其他气泡的等效磁力。气泡之间的相互作用力根据其相对位置不同而使气泡对之间发生相互吸引或排斥(临界角度为55°或135°),并使气泡对中心连线趋于磁场方向偏转。     

Analysis of induced current density in grounded and ungrounded prolate spheroid models in concurrent ELF electric and magnetic fields

Analyzed in this paper is the induced current density in the homogeneous prolate spheroid model of a biological object exposed to concurrent 60‐Hz vertical electrical field (1 kV/m), and horizontal and vertical magnetic fields (1 to 5 μT) with different phase angle. The analysis has been carried out separately considering the presence of electric and magnetic fields. The current density induced by the electric field is calculated using the finite element method, whereas the current density induced by the magnetic fields is calculated with exact solution for the prolate spheriod model. The total induced current density is the vector sum of the current density components induced by the electric and magnetic fields. It is found that the density of the total current is determined by the vertical electric field and horizontal magnetic field. The horizontal magnetic field has an important effect on the total induced current density distribution. The distribution of the density of the total current varies with the phase difference between the vertical electric and horizontal magnetic fields. As the model gets close to the ground, however, the contribution of the horizontal magnetic field to the total induced current density is found to decrease. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 135(3): 8–15, 2001     

考虑衰减时变压器短路电磁力的数值计算

变压器突然短路时线圈中短路电磁力的计算,已在文献[1]中进行了研究;本文在此基础上进一步考虑了时间衰减对短路电磁力的影响。结果表明,稳态短路时线圈中的电磁力仅有一个恒定分量和一个100Hz分量;一般情况下,最大短路电磁力约为稳态短路电磁力幅值的3.5—6倍,且作用在窗口内部线圈的辐向电磁力比窗口外部的略大;轴向电磁力则略小。     

基于有限元的超高压输电线路电场的数值分析与测量

为探讨500 k V超高压输电线路下的电场分布问题,在验证了有限元电磁场分析软件Ansoft maxwell的有效性后,建立了同塔双回输电线路模型。主要分析与研究了相导线对地高度、分裂导线结构尺寸等因素对电场特性的影响,以及线路发生故障或停电检修时电场分布的变化规律,这为降低输电线路周围电场和对电磁环境的优化提供理论依据和方法,同时对停电检修线路注意事项提供一定的参考。