用球形三维电场探头测量变电站瞬态电场

介绍了一种用于三维电场测量的球形探头,并用它测量了试验室中的工频电场和暂态电场。测量了一个２２０ ｋＶ变电站的工频电场和开关操作的暂态电场,通过分析试验数据,提出了一些暂态电磁干扰的防护措施,为７５０ｋＶ超高压变电站瞬态电磁场的测量和分析提供了基础。     

工频电磁环境监测仪电磁兼容设计

针对输变电工程环评工作对电磁环境监测仪精度要求日益提高的问题,设计了一种高精度工频电磁环境监测仪.首先通过分析电容性耦合原理,分析出仪器内部电磁干扰产生原因是供电电源、高频微处理器和晶振电路;其次通过具体措施抑制如供电模块选择、线路布局和传感器选择等电磁兼容技术抑制仪器内部产生的电磁干扰,并以传输线理论为基础分析屏蔽体对电磁波的衰减,设计铝质屏蔽体减小外界环境中的电磁干扰;最后通过电磁兼容及校准实验证明:经过电磁兼容设计,电磁场监测误差在测量量程内保持在1%以内,监测精度较高,可满足输变电工程电磁环境监测的建设需求,为输变电工程电磁环境实时监测和数据积累提供有力支撑.     

无线工频电磁场测量系统实现

介绍基于无线通信方式的工频电磁场测量系统的开发,系统中的基于FSK的无线数传模块调制方式,采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。通过测量变电站220kV与500kV开关附近的高压电磁场,证明了其在高压工频电磁场环境下的抗干扰能力,从而提高了高压电磁场测量的安全性。     

高压变电站工频电磁场测试与评估

工频电磁场超过一定限值时可能会对人体产生潜在的危害.变电站作为电力系统中一次设备和二次设备最集中的场所,随着电压等级的提高变电站的电磁环境更为恶劣.对500kV高压变电站的工作走廊进行工频电磁场测试,得出了高压变电站中工频电磁场的分布情况.对高压变电站现有屏蔽服的屏蔽效能进行了实验,对现有屏蔽措施进行了分析和建议.     

高频电磁抗水垢系统的研制及应用

基于水垢的形成机理以及高频交变电磁场对加热过程中水中结垢晶体的影响,设计了一种电磁抗垢装置.首先,采用仿真软件模拟高频电磁场方波信号发生电路,对主要参数进行调整;然后,根据电磁场分布理论分析,计算了螺旋管式绕制线圈的电磁场能量,并在此基础上不断调整系统共振频率设计出共振螺旋线圈实物,并根据电路实测信号进行微调;最后,对整个装置施加激励源,观察加热水体在施加高频交变磁场前后的结垢程度,验证了理论分析的正确性.并设计两种不同的螺旋管式绕制线圈,验证了对电磁场能量分布计算的正确性.同时在测试过程中,在已有研究资料的基础上,结合水输送装置机理,对高频电磁场方波信号的参数进行固化,得到合适的方波幅值和频率,实现该装置的最优抗水垢状态.     

磁耦合谐振式电动汽车无线充电桩的电磁特性研究

针对电动汽车无线充电桩工作过程中的复杂电磁环境问题,研究了磁耦合谐振式无线充电桩逆变部分和耦合线圈的电磁特性. 给出了磁耦合谐振式线圈电场强度的理论推导,利用FEKO仿真软件对磁耦合线圈进行建模,并对其电场和磁场强度进行了分析,发现线圈的电场和磁场分布呈现一定对称性,且对称性在电场中更明显; 在发射线圈的圆心处,电场和磁场都达到峰值水平; 从发射线圈到接收线圈,电磁场呈先减小后增大的趋势.     

基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测

基于有限元方法,计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声.通过与传统计算方法和现场实测数据的比较,验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性,计算结果表明:有限元法能准确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化,有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度.并开发了输电导线电磁环境评估通用计...     

110kV送电线路电磁环境影响评价

架空送电线路运行期电磁对环境有一定的影响,如何预测其对环境的影响一直是送电线路环境影响评价的关键问题.110 kV送电线路工程运行期间对环境的主要影响因子为工频磁场、工频电场以及无线电干扰.本文分析了110 kV送电线路运行期工频电场、工频磁场和无线电干扰对环境影响的预测计算模式,并以实际线路工程为例,评价单回线路1B-ZM1和1B-ZM2型杆塔电磁对环境的影响,分析了其对环境影响的范围和程度.     

1000 kV特高压变电站垂直空间电磁环境分布的测试与分析

文章利用特殊无人机工频电磁场检测设备,针对某1000 kV特高压变电站内外布设8个测点开展垂直空间的工频电场强度和工频磁感应强度测试,寻找其在垂直方向上的强度变化特点和规律.结果表明工频电磁场在垂直空间上的变化受设备分布影响很大,在距地面5～15米高度处及高压线路附近场强较大;在特高压设备区域距离地面5～40米处高度范围内长时间开展工作时,应注意电磁辐射防护.     

基于场强阈值的变电站无人机巡检安全距离研究

变电站无人机巡检作业是智能电网发展的重要方向之一,相较于输电线路,变电站设备众多且集中布置,导致其周围空气间隙相对较小、电磁场分布复杂,这对无人机安全巡检提出了更高的要求。文中构建了悬浮导体放电测试平台,试验研究了无人机-导线间隙的起始放电电压,采用有限元法计算了间隙放电时无人机表面最大电场,并以此值作为电场阈值,通过分析220 kV变电站典型设备的电场分布,得出了无人机巡检变电站时的电场安全距离;以200μT作为无人机主控部分的磁场阈值,确定了无人机巡检时的磁场安全距离。研究结果表明,对于当前典型的无人机结构,当220 kV变电站负载电流小于315 A时,巡检安全距离主要受电场约束,可取为37 cm;当负载电流较大时,巡检安全距离可由磁场决定。     

脉冲电源型电磁轨道炮的理论分析与磁场仿真

为分析脉冲电源型电磁轨道炮发射过程中的影响因素,介绍了电磁轨道炮的基本原理,建立了脉冲电源型电磁轨道炮的电路模型,根据此电路模型和电路、电磁场及电动力学原理建立了用于描述电磁轨道炮中电磁过程的微积分方程以及计算方法。同时,建立了用于分析电磁轨道炮的动态磁场模型。仿真了动态磁场变化的基本规律。     

大型磁悬浮地球仪控制系统的研究

利用电磁学、电子学和控制理论对磁悬浮地球仪的工作原理进行了分析,建立了系统的线性化数学模型,在Matlab7．0中建立了Simulink仿真模型,对电路参数进行了分析。设计了基于模拟PID控制的电路,该电路结构简单,易于调整。系统采用电磁永磁混合支撑,用永磁铁产生的磁场代替电磁场提供静态偏置磁场,可减小偏置电流,从而降低系统功耗,使一个直径100cm、质量25kg、悬浮间隙40mm的地球仪稳定悬浮。     

500kV输电线路电磁环境的matlab仿真分析

运用MATLABGUI平台进行编程仿真,以正三角排列的架空线路为例建立评价模型,对500kV输电线路周围的电磁环境进行仿真研究：分析了相导线对地高度、相间距离、分裂导线根数、分裂间距、分裂导线子导线半径的变化对工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声的影响,依据相关的限值要求提出了控制措施。     

球形瞬态电场探头变换特性的实验研究

对球形瞬态电场探头的变换特性进行了理论分析,提出了全光型无源电场探头的设想,设计制作了符合国标要求的校准电场产生装置,并利用该装置分别对球形探头在工频电场和冲击电场作用下的变换特性进行了实验研究。由测量数据拟合出了球形探头在工频电场和冲击电场作用下的变换特性曲线,得到了探头变换特性的关系式。     

从狭义相对论看电磁场的统一性

随着对电磁现象研究的逐步深入,人们早已认识到磁现象来源子电荷的运动,磁场和电场是相互联系的统一体,称之为电磁场。然而作为电磁场的两个特例静电场和稳恒磁场,它们具有完全不同的性质,这就给初学者认识电磁场的统一性带来很大的困难。为了找出稳恒磁场与电场的联系,本文根据狭义相对论洛仓兹变换,把电流的磁场对运动电荷的磁作用归结为电场的相对论效应。有力地说明了磁场的本质就是电场,无论在任何情况下磁场和电场都是相互联系的统一体。     

板坯行波电磁搅拌器磁场分布规律的实验研究

根据板坯行波电磁搅拌器的特点,在实验室采用三维高斯计对行波磁场电磁搅拌器的磁场变化规律进行了测量,得到大量的实测数据.研究分析表明,对于所研究的行波磁场电磁搅拌器,频率、电流强度以及磁极间距离对磁感应强度影响很大,其中,频率增大,磁感应强度有所降低,电流增大,磁感应强度线性增大,而磁极间的距离对磁感应强度也有明显的影响,这些结果为进一步研究行波磁场电磁搅拌器的变化规律积累了数据.     

ANSYS在三维高频电磁场仿真分析中的应用

针对电磁场问题理论复杂以及与理论及实际应用背景密切相关的ANSYS仿真软件参数设置不易掌握的问题,讨论了应用ANSYS软件进行三维高频电磁场仿真分析所涉及的有限元分析和电磁场等方面的基础理论,叙述了根据电磁场知识进行参数设置的具体要求和实际意义,研究了高频电磁场问题的详细解题步骤及为了保证计算结果准确所必须注意的事项.对混凝土中含有钢筋的3个物理模型进行了不同频率激励下的微波散射分析及仿真计算,并获得混凝土外电场分布数据.仿真数据与理论定性分析和实测的电场分布一致.     

110kV高压输电线路电磁场分析及评价

为探讨高压输电线路下的电磁环境问题,对110kV高压输电线路的工频电磁场进行了理论研究和实际测量.利用模拟电荷法,计算了工频电场强度,而且通过建立合适的模型,对工频磁场进行了计算.得出结论:在地面附近高度,电场强度主要由垂直分量决定,而磁感应强度由水平和垂直分量共同决定.由HJ/T24-1998可知,电场强度的推荐标准是4kv/m,磁感应强度限值是0.1mT,此次计算和测量值都远远小于国家标准.研究结果减少了人们对高压线下生活的恐惧心理,具有现实意义.     

Boost变流器传导电磁干扰的近场耦合模型

为了准确地分析功率变流器的无源元件相互之间的近场电磁耦合对变流器的电磁干扰的影响,以典型的Boost PFC变流器为实例,对包括磁场耦合和电场耦合的近场耦合效应进行研究和建模.基于阻抗 频率特性测量,建立Boost电感和电容的等效电路模型.在此基础上,采用场仿真的方法,通过Ansoft HFSS软件仿真获得的Z参数与Y参数,提取出各互感参数和寄生电容参数来反映磁场耦合和电场耦合,分别建立相应的磁场耦合与电场耦合模型,进而得到完整的近场耦合模型.通过对比仿真与实验测量的电压增益,验证了该模型的正确性和实用性.研究结果表明,磁场耦合比电场耦合对差模传导噪声的影响大.     

浅海中船舶尾流产生的感应电磁场

为了完善船舶电磁场的特性研究,为船舶水下远程探测和特征信号控制提供参考,利用电磁场边界条件求解麦克斯韦方程组,得到了浅海中船舶尾流感应电磁场的数学模型,并对船舶尾流感应电磁场的特性进行了仿真分析。重点分析了尾流感应电磁场的水下特性,结果显示感应电磁场信号在水下具有良好的特性:长波长、低频率,持续时间长,距离越远幅值衰减速度越小,功率谱为线谱,可用于船舶的远程水下探测。海上实测船舶尾流感应电场数据与理论仿真对比表明,实测数据的量级、变化趋势和功率谱均与理论模型的计算结果一致,证明了理论模型的正确性。