环境湿度对空气介电常数的影响研究

人们越来越多关注工频电场对其生活环境产生的影响,因此交流输电线下工频电场的测量值成为周围环境是否受污染的重要参考.实际测量中发现在高湿度地区电场强度测量值往往偏大.探究影响电场测量的因素,通过实验和仿真发现,空气介电常数随着湿度的增大而增大,在环境湿度到达75％之前增长量为20.7％,在环境湿度大于75％之后增长缓慢,...     

实验室中环境湿度对工频电场测量设备准确度的影响及改进措施研究

输变电工程工频电场强度测试结果的准确性对于电力工程的环保验收评价具有重要的意义,但研究发现环境湿度增加会导致输变电工程工频电场强度测得值偏大。为了验证测量设备的准确性,研究环境湿度导致输变电工程工频电场强度测得值偏大的因素及改进措施,文中通过对工频电场强度测量传感器采取密封处理和悬吊的支撑方式,利用实验室的标准电场,研究了实验室内工频电场强度测得值受环境湿度的影响程度,给出了测得值受环境湿度影响的数值范围,并提出了在实验室内对工频电场强度测量设备进行校准或者比对时提高测量准确度的解决办法。试验证明工频电场传感器本身是准确的,用于放置传感器的支架受环境湿度的影响是导致测得值产生误差的关键因素,通过对传感器采取悬吊的方式或者采取措施使得实验室内环境相对湿度低于55%可有效降低环境湿度对测量准确度的影响。该研究对输变电工程工频电场强度测量方法的改进和推进相关标准的修订具有重要意义。     

环境湿度对实验室工频电场强度测量结果的影响研究

采用对工频电场强度测量传感器密封与不密封的两种方式,分析了实验室内EHP-50C传感器工频电场强度测量结果受环境湿度的影响程度,做出了EHP-50C传感器工频电场测量结果受环境湿度影响程度的明确结论,并给出了测量结果受环境湿度影响的数值范围。     

基于有限元仿真和微分进化算法的电场测量仪支架优化

首先通过实验分析研究了测量仪支架结构、环境湿度、支架材质对工频电场测量误差的影响;然后通过有限元仿真计算软件搭建了高压输电线路测量仿真模型,对高压工频电场环境及测量仪支架介入后的畸变电场进行仿真计算,并利用大量仿真结果建立了基于BP神经网络的电场测量误差预测模型;最后采用分子微分进化算法以测量误差最小化为目标对测量支架结构参数进行优化求解。研究结果表明,所优化设计得到的新型电场测量仪支架可有效减小测量误差和增强对湿度环境的适应性。     

球形电场测量系统在高压测量领域中的应用

球形电场测量系统由球形探头和光纤传输系统两部分组成。根据探头表面剖分不同，可分为一维、二维、三维三种。本文在介绍球形探头测量基本原理，以及电场测量系统的组成和结构的基础上，综述了球形电场测量系统的研究状况及其在高电压测量领域（包括电场强度测量、高电压测量及其他参量测量）中的应用，并分析了球形电场测量系统应用于高电压测量领域中需进一步解决的问题。     

基于里德堡原子的工频电场测量

里德堡原子是主量子数n很大的高激发态原子。里德堡原子由于具有大极化率特性,其对外部电场十分敏感,原子能级偏移与电场直接关联,可以用来实现对电场强度和频率的精确测量。该文通过双光子激发的方式实现室温中铯原子20S_1/2里德堡态的制备,并基于里德堡原子的电磁诱导透明(electromagnetically induced transparency,EIT)光谱实现了工频电场的测量。实验中研究了工频电场的幅值和频率与EIT的频移关系,实现对工频电场强度和频率的测量。实验中EIT光谱频移是测量电场特性的关键,利用电光调制器对探测光相位进行调制,在EIT光谱两侧产生的边带峰与主峰频率间隔则严格等于电光调制器射频源频率,以此频率作为校准基准实现EIT光谱频移的准确测量。设计了一种微型光纤结构的传感器,可以实现电场的远距离测量。该研究方案对室外高压工频电场的可溯源精确测量及工程应用具有重要参考价值,适用于新型电力系统建设的测量要求。     

电科院高压研究所研制成功高灵敏度工频场强表

随着500kV线路建设规模的不断扩大,线路邻近民房的情况不断增多,为了解决好有关电磁环境问题,需要准确地测量进入居民房内的工频电场。由于房屋本身对工频电场有很好屏蔽作用,进入室内的电场已大大减弱,原有场强表由于灵敏度低只能满足输电线下和变电站内工频电场测量,不能读出室内的场强值。     

环境湿度对输电线路下方空间电场测量结果的影响

为了研究高湿度地区工频电场强度测量值偏大的问题,本文从环境湿度对测量系统的绝缘木支架电气特性参数的影响入手,用复介电常数描述木支架的电气特性,建立了准静态场的求解模型,应用有限元法求解了输电线路下方的空间电场分布,以数值模拟的方法获得了环境湿度对空间电场测量结果的影响规律。研究表明,在实际工况中环境湿度通过改变木支架含水率影响了支架的导电特性,导致支架附近的空间电场发生畸变,是引起电场强度增大的主要因素。提出了为高湿度地区的紧急工频电场强度测试时利用金属支架测量并修正结果的方法。     

基于电场逆问题的高压输电线电压传感器技术与试验研究

提出了一种高压电网中电压测量的新方法,通过电场逆问题计算,采用电荷感应原理研制了一种电子式高压输变电设备的新型电压传感器。对工频电场逆问题进行了推导,给出了电压计算流程并设计了传感器初步模型,并在无线长直输电线下进行了电场畸变影响误差分析。最后,在搭建的高压试验平台下对所研发的传感器进行了电场畸变影响的误差分析试验和交流电压测量对比试验。结果表明,在长直导线下的电压传感器受电场畸变影响较小,测得的电压有效值具有较高的精度,传感器测量电压波形失真度小,相位和幅度误差较小。     

电场探头支架对工频电场强度的影响*

采用两种不同型号的工频电场监测设备进行现场监测时,发现测量数据存在较大的偏差;为研究产生偏差的原因,对这两种设备进行了比对实验.结果表明：工频电场探头的支架所用材料是影响工频电场测量的一个重要因素,支架上存在金属部件会对工频电场的测试结果产生较大影响.     

交流电晕老化条件下环境湿度对RTV材料憎水性能的影响分析

为研究交流电晕老化过程中,环境湿度对RTV材料憎水性能的影响,测试了30%(干燥)、55%(正常)、85%(高湿)3种环境湿度条件下RTV材料的憎水性能。试验结果表明:85%环境湿度下RTV试样的憎水恢复性能最佳,55%湿度下RTV材料试样的憎水恢复性能最差,这是由于水分子与RTV材料在电场作用下产生硅醇化合物导致。对比测试了SRTV和PRTV 2种涂料憎水性及憎水迁移性,结果表明PRTV憎水迁移性较优。     

一种介质损耗测量新方法的研究

基于传统介质损耗tans测量法在抗干扰能力上存在的不足,将注入信号法应用于介质损耗测量中.详细介绍了注入信号法的基本原理以及对工频干扰的有效抑制方法,同时通过系统硬件误差自校正的分析,消除了测量装置本身带来的传输通道延时误差.仿真结果表明该方法能够有效削弱电网工频的干扰,并能消除测量装置的固有测量误差,使介质损耗因数测量的精确度和抗干扰能力显著提高.     

邻近民房的输电线路电磁环境

随着社会经济的发展,对电能的需求量越来越大,输电线路越来越接近于公众的活动区域,输电线路引起的环境问题也逐渐增多。国家电网公司已经提出建设"环境友好型"输变电工程以保证工程的良好电磁环境行为。为此,针对某线路邻近民房处的电磁环境进行了测量研究,结果表明,民房附近工频电场强度的测量结果均<4kV/m,根据现有的标准和规程,认为该电磁环境能满足要求。同时,对该民房平台的电磁环境进行了研究,通过测量和理论分析,提出了民房平台工频电场的测量路径应远离遮蔽物的选择原则,这一原则满足电场的测量要求,可用于民房平台的测量评价。研究表明在目前情况下,对工频电场不满足要求的民房,采取金属屏蔽措施来改善电磁环境的方法是可行的。     

1000 kV特高压双回输电线路工频电场计算分析

为研究特高压双回交流输电线路下方的工频电场,首先介绍了模拟电荷法的基本理论,并利用模拟电荷法建立输电线路模型,对1 000 kV皖电东送特高压双回输电线路工频电场进行计算分析。然后,研究了导线高度、相导线的相序排列、导线分裂间距和分裂数目变化时对工频电场的影响。最后,与1 000 kV特高压双回输电线路下方工频电场实验测量值对比验证了计算方法的正确性。分析结果可为特高压交流输电线路的工程设计提供参考。     

湿度对500kV超高压交流架空送电线路区域电磁环境的影响研究

为研究湿度对500kV超高压交流架空送电线路区域电磁环境的影响,有目的地选择与HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》中模式假设条件相接近的线路进行连续监测。监测结果表明,工频磁场随环境相对湿度的变化不大,并与标准中的模式计算结果较为一致;在相对湿度较小时,工频电场随环境相对湿度的变化不大,并与标准中的模式计算结果较为一致;但在相对湿度较大时,工频电场随环境相对湿度的变化较大。通过对工频电场强度峰值出现位置进行定点连续监测,得出在相对湿度较大时,工频电场强度随相对湿度的增大呈指数级增加。研究结果为不同湿度条件下的工频电场强度换算到某一标准湿度下提供了参考依据,解决了我国原来的工频电场强度标准限值不能满足标准状态要求的问题,为修正和完善我国工频电场强度标准提供了依据。     

异频测量法在电流互感器现场检测中的应用

本文分析了选用45Hz和55Hz异频测量对工频50Hz干扰信号的抑制能力,研究了异频测量法测量电流互感器误差的偏差情况以及补偿方法,用现场实测数据验证了本方法的合理性和抗干扰的有效性。     

复合材料工频电场和工频磁场屏蔽效能实验研究

为了得到复合材料对工频电场和工频磁场的屏蔽效能,根据屏蔽室法测量材料屏蔽效能的原理,分别提出了工频电场和工频磁场屏蔽效能测试系统的实验方案。并且,通过分析调整实验配置对实验结果的影响,提出改进方案,进一步完善了该测试系统。通过实验得到了屏蔽室内部和外部的电场分布情况,实验结果可以用于指导被保护电子器件在屏蔽体内安放位置和屏蔽体的设计。     

绝缘子饱和受潮条件下泄漏电流预测方法

为通过测量绝缘子表面泄漏电流实现污秽程度的在线监测与预警,对影响绝缘子饱和受潮条件下泄漏电流的因素进行了研究。提出了一种在大空间试验室中控制环境湿度的方法,通过人工污秽试验研究了在不同湿度条件下充分受潮后的绝缘子表面污层泄漏电流,分析了等值盐密、环境湿度对泄漏电流变化趋势的影响,并探讨了绝缘子在不同湿度条件下的泄漏电流之间的关系。研究结果表明泄漏电流与绝缘子受潮过程密切相关,无温差条件下可近似认为低湿度条件下测得的泄漏电流与饱和受潮状态下泄漏电流满足线性折算关系。进一步给出了利用低湿度条件下泄漏电流预测饱和受潮条件下泄漏电流的方法,并讨论了其适用范围。     

地形对1000kV交流输电线路地面工频电场的影响分析

工频电场是1000 kV交流输电线路电磁环境影响的重要因素之一,容易受多种因素的影响。为准确掌握地形对其影响规律,基于镜像法并结合优化模拟电荷法,提出了可用于起伏地形下工频电场计算的方法,其有效性得到了实测数据的验证。利用该计算方法对1000 kV交流输电线路在不同地形及起伏角度情况下的工频电场分布进行仿真分析,结果表明:起伏角度越大,工频电场的分布畸变越强;凹形地形靠近地面的两个拐角和凸形地形顶部的两个拐角会增大工频电场,而对应的另外两个拐角对工频电场有一定的抑制作用。该方法及相应的仿真分析结果可为1000 kV交流输电线路经过起伏地形时线路规划设计从电磁环境角度提供技术参考。     

电力线通信网络电磁辐射近场测量系统

为了解决低压高速电力线通信(power line communication,PLC)网络电磁辐射准确测量的问题,研制一套基于球形探头的近场电场测量系统。从理论上分析球形探头的场强变换原理,设计测量系统,并获得了变换因子的表达式。研究进一步提高测量系统灵敏度的方法,设计高输入阻抗的电压跟随电路。通过大量的试验进行验证,得到了测量系统在1～30MHz频率范围内所能测量PLC网络电磁辐射场强的范围,研究表明,在现有PLC网络电磁辐射限值下,该近场电场测量系统能够满足测量要求。