电涌保护器残压测量中的影响因素分析

按GB 18802.1—2002之规定进行8/20μs冲击电流下的电涌保护器(SPD)残压测试时,测试结果常受到各种因素的影响。笔者通过试验验证,理论探讨,分析了SPD两端引线、高压探头与被测SPD之间的连线方式、残压信号传输线缆等多种因素对残压测量结果的影响。确定了电涌保护器残压测量过程中的各种影响因素及影响趋势,提出准确测量残压的方法。     

限压型低压电涌保护器级间配合研究

采用电磁暂态程序(EMTP)仿真方法,研究了MOV限压型低压电涌保护器(SPD)两级保护电路.模型中采用传输线模型仿真电缆线,通过实验测量SPD在不同冲击电流下的残压值获得SPD仿真的必要电流和残压值参数.得到了两级在不同冲击电流大小、线缆长度连接时的电流分布情况和残压大小.对传输线的长度为5、10、20 m,冲击电流为8.9 kA时的仿真结果进行实验验证,实验结果和仿真结果基本一致.该项研究有助于雷电防护中SPD辅助工程设计.     

后续回击下限压型浪涌保护器的伏安特性及其级联配合

为保护电子信息系统免受雷电过电压的侵害,建筑物内常安装多级浪涌保护器(SPD)实现配合保护。限压型SPD的两级配合保护是其中一种常见形式,其主要限压元件是金属氧化物压敏电阻(MOV)。自然雷闪中可能出现的后续回击电流不仅有极陡的上升沿,还会影响限压元件的伏安特性,影响两级SPD间的能量配合。对MOV在后续回击下的伏安特性进行了试验研究,基于MOV在后续回击电流下的残压变化特点,理论分析了后续回击下的两级SPD配合特性。进一步仿真分析了后续回击下SPD配合的影响因素,并试验验证。仿真和试验结果表明,后续回击下,限压型SPD的残压相比同幅值标准8/20μs冲击电流下增加了6.8%~36.8%。后续回击下,两级SPD更容易达到有效的能量配合,但也可能使第二级SPD不导通而没起到保护作用。同时,SPD组合方式、级间距离和负载类型也会影响后续回击下SPD的有效配合。     

火力发电厂分散控制系统中RS-232接口浪涌保护器的设计

根据火力发电厂分散控制系统(DCS)信号传输的特点、RS-232数据接口的电气特性,结合理论分析,提出一种RS-232数据接口浪涌保护器(SPD)的结构设计方案。通过大量的试验,对退耦电阻阻值的选取作了较为详尽的分析,并证明该SPD在浪涌电流冲击测试下,能够有效地将残压值限制在设备耐受的范围内,以保护后续电子设备。同时,该SPD接入系统后,对信号传输影响较小,能够保证系统的正常运行。     

电源线路电涌保护器接线方式分析

由雷电流通过导线时的交变特性,分析电涌保护器(SPD)连接导线的长度和横截面积与导线感应电压大小的关系,比较单芯导线与多芯导线(或分离导线)减小导线电阻、进而减小残压的效果。在SPD的不同接入方式中,分析其连接导线的残压对被保护设备的影响,给出了在受到现场条件限制而无法满足规范提出的连接导线长度控制要求的情况下,选用SPD接入方式的建议。     

断路器断口均压电容测试方法分析与比较

断路器均压电容器对改善断路器断口间电压分布起着重要作用,进行断路器端口均压电容的预防性试验是掌握其运行状况的可靠方式。笔者对某变电站500 k V瓷柱式断路器断口均压电容进行了不同接线方式测量时电容量的影响因素分析,以及通过对出厂试验数据、交接试验数据以及预防性试验数据及试验工况的比对,分析不同测试工况下断路器断口均压电容测试影响因素及影响程度。在对断路器断口整体电容测试采用反接线测量时,电容值增量约在110 p F左右;采用正接线测量时,电容值增量约在40 p F左右;为便于运行后电容值的监视,宜采用正接线测量。     

交流电涌保护器失效模拟试验探讨

介绍和分析了IEC 61643-11:2011中新增加的SPD失效模拟试验。对试品安装方式、失效模拟试验设备的工作原理及试验程序进行详细了分析。在SPD样品上进行了失效模拟测试,对测试中的一些现象和结果进行分析。最后,讨论了制造厂标称的不同失效处理电流对测试的影响,为SPD的生产与测试工作提供了参考。     

线路电阻对SPD配合的影响分析

为了准确分析用于低压配电系统过电压防护的多级浪涌保护器(SPD)的配合问题,通过建立SPD配合电路的拉氏运算方程,求解并分析线路电压降的解析解,理论研究了线路电阻对低压系统SPD配合的影响,指出忽略线路电阻将使通过后级SPD的电流被夸大,造成配合分析的不准确。理论分析表明,在前级SPD的残压一定的情况下,2级SPD间的电压差主要由后级SPD的V-I特性曲线、线路电感和线路电阻共同决定。通过对多种线路模型的SPD配合进行仿真计算,验证了理论分析的正确性。     

配电浪涌保护器在多波形多脉冲电流下的耐受特性

采用MWMPC(多波形多脉冲电流)来模拟真实雷电流,研究了不同冲击电流幅值、多脉冲时序和时间间隔对试验结果的影响,分析了Ⅰ级SPD(浪涌保护器)阀片在MWMPC下耐受性能的影响因素,并与传统测试电流下的阀片耐受试验结果进行对比。研究结果表明:标准测试电流无法模拟实际多重雷电流作用在SPD上的强劣化效果;SPD阀片在MWMPC下的损坏形式是涂层裂缝、穿孔以及一种特有的裂面上可见穿孔痕迹的炸裂;增加脉冲电流幅值、缩短多脉冲电流的时间间隔或当回击间持续电流出现在后续回击电流之间时,阀片更容易损坏;在携带大能量的冲击电流下,SPD阀片的涂层会影响散热,使阀片的耐受性能不如ZnO裸片好;而当冲击电流波形较陡或者幅值很大时,ZnO裸片容易发生表面闪络,其耐受高陡度冲击电流的能力不如带有涂层的SPD阀片。     

均压电容器介损现场试验的改进措施

分析现场试验中频繁出现的均压电容器10 kV测试电压下tanδ值超标,但在额定电压下介损测量结果正常的现象.对现场均压器电容器tanδ值测量的方法提出了改进意见.     

电涌保护器残压估算方法探讨

通过理论分析和实验验证，指出氧化锌压敏电阻和由其组成的电涌保护器，在不同冲击放电电流下的残压具有一定的关联性，进而提出电涌保护器的残压可以估算。     

Voltage distribution in multi-cascaded transformer

The voltage distribution for lightning surges in multicascaded transformers that will be used for converter transformers in self-excited dc transmission was studied using model transformers. There was good agreement between measured data and calculated results. It was shown that our calculation program has sufficient accuracy for estimating voltage distribution. Maximum voltages in high-voltage windings for lightning surges were below 120% and transfer voltages to the converting circuit were below about 5%. Therefore, there were no serious problems in cascaded transformers for lightning surges. However, their voltage distribution was not satisfactory when the same transformers were connected in cascade. We determined by a simulation that the distribution could be improved by modifying transformer structures according to their position in the cascade connection. © 1998 Scripta Technica. Electr Eng Jpn, 122(1): 17–24, 1998     

电压源换流器中IGBT串联动态均压新方法

由动态电压不均衡引起的器件击穿致使串联失败是串联的关键问题。传统无源缓冲电路是以牺牲绝缘栅双极晶体管(IGBT)快速性换取电压均衡,IGBT损耗大。建立功率端与驱动端反馈的新型剩余电流动作保护器(RCD)动态均压电路替代传统无源缓冲电路,对电路的均压效果和串联IGBT开关损耗进行仿真分析。试验验证了该动态均压电路在IGBT串联运行时能很好地抑制其驱动信号不同步造成的动态电压不均衡,确保了电压源换流器的安全运行。     

大型汽轮发电机轴电压和共模电压仿真建模研究

针对励磁变二次侧星形连接的传统轴电压仿真模型不能揭示励磁变三相对地电容不平衡导致轴电压增大的局限性,首次建立了励磁变二次侧角形联结的大型发电机静止励磁的轴电压数值仿真模型,对静止励磁轴电压主要成分及其防治措施进行了仿真分析,并与1000MW发电机轴电压现场实测比对,得出静态励磁系统输出共模电压高频奇次谐波是大型汽轮发电机的主要轴电压源的结论。对励磁变二次侧角形联结的大型发电机的共模电压及轴电压进行了仿真,发现励磁变三相对地电容不平衡将导致共模电压畸变及轴电压增大,并仿真研究了相应的抑制策略。     

冲击电压数字测量系统

介绍一套冲击电压数字测量系统所采用的多项抗干扰措施,并对测量系统静态特性和电阻衰减器的动态响应进行了测试;还介绍了冲击电压数字信号的处理软件。     

改善电压质量的逆变型微源串并联入网研究

针对带高渗透分布式发电的配电网电压质量问题,提出通过逆变型微源注入功率来调整配电网电压.比较分析了配电网存在不同电压质量问题时,逆变型微源系统在并联入网和串联入网两种方式下的功率需求;分别仿真与实验研究了采用对称分量法控制策略的逆变型微源并联入网方式和采用基于d-q变换的电压电流双闭环控制策略的逆变型微源串联入网方式,...     

集中光伏电源接入对低压配电网电压的影响

以分布式光伏电源（PV）接入低压配电网后对线路电压产生影响为研究对象,理论分析PV接入配电网的电压损耗模型,提出一种功率分布函数法,并应用于电压损耗建模中。根据电压损耗模型,通过算例研究PV在不同接线方式、系统不同负荷运行方式下对低压配电网电压的影响,结果表明低压母线最大负荷运行方式电压损耗情况优于最小运行方式,PV专线接入配电网方式的电压损耗情况优于T接入接线方式,光伏有功功率接线位置距离台区母线越远,电压损耗问题越明显,这些为光伏电源接入配电网后的有效利用提供参考。     

一种新型ESD电压发生器的设计与调试

针对静电放电(Electro-static Discharge.简称ESD)对芯片造成损伤的现象,研究了静电放电发生的过程及产生的原因.首先阐述了几种常见的模拟静电放电过程的模型,然后利用彩色电视机的一体式行回扫变压器作为直流高压源、串联SCR作为高压开关,设计并制作出符合IEEE Std C62,38-1994标准的ESD人体模型实验发生仪器,并对ESD人体放电模型中的body/finger模型进行了实验模拟.最后给出放电电压为4kV时测量的ESD电流脉冲波形,并与理想放电波形进行对比,其结果验证了该方案的可行性和易操作性.