500kV变电站隔离开关操作PT二次侧干扰信号的研究

为得到PT二次侧干扰信号峰值、单次干扰个数和单次干扰之间的间隔时间等时域特征及干扰信号的频谱(频域特征),现场实测了变电站500kV隔离开关动作时,电压互感器二次侧的干扰信号。结果表明,隔离开关动作时PT二次侧单次干扰波形是衰减振荡的,干扰主频段0．1-2MHz;在一次隔离开关开或合过程中,有多个脉冲出现,干扰电压峰值近400V。     

基于SWT的GIS电压互感器二次侧干扰分析

特快速暂态过电压（VFTO）是气体绝缘变电站（GIS）中切换隔离开关时产生的特殊电磁暂态现象。VFTO会以传导和辐射方式影响二次设备的正常运行。为探究VFTO对二次设备的干扰特性,文中采用自制的二次侧干扰测量装置对某1 000 kV GIS的电压互感器（PT）二次侧共模干扰进行现场实测。接着,对比了5种时频分析方法的性能,采用其中性能较优的同步压缩小波变换（SWT）对实测波形进行了时频分析。实测结果表明：PT二次侧的共模干扰电压峰峰值最高可达9.65 kV。微脉冲的时频分析结果表明：7.8 MHz频率分量幅值高,且贯穿波形的始终,是PT二次侧干扰的主导频率分量。该分析结果可为GIS中二次设备的电磁抗扰度测试和电磁防护设计提供参考。     

隔离开关电弧模型及对Rowgowski线圈电流互感器的传导干扰研究

为了准确分析隔离开关开合容性小电流过程中电弧放电对110 kV罗氏(Rowgowski)线圈电流互感器的干扰情况,采用ATP-EMTP中的TACS元件建立了动态电弧模型。参考标准GB/T 1985—2014,建立隔离开关开合容性小电流试验电路,结合所建立的动态电弧模型,仿真得到隔离开关开合过程中,所产生电磁干扰的电流最大幅值为576 A。电压最大幅值标幺值为1.8 p.u.,暂态电流频率高达210 kHz。同时分析了电源侧对地杂散电容、接地电阻等因素对隔离开关电弧模型参数的影响。并建立了相应的实验线路,实测了隔离开关开合容性小电流过程中的暂态波形。通过对比实测与仿真产生的电弧放电电压、电流波形,发现两者暂态电流、电压变化过程相符,验证了所建电弧模型的正确性。     

基于电流重建的数字单周期控制功率因数校正

传统的Boost电路单周期控制功率因数校正(PFC)需对输入电流进行采样,采样方法一般为串联电阻侧电压。该方法中若采样位置靠近开关动作时刻,会有很大的干扰进入采样环节,若采样位置距离开关动作时刻较远,采样得到的输入电流又会与电流峰值产生一定的误差从而影响占空比。针对以上缺点,这里欲采用计算方法得到输入电流而非采样的方法,这样一方面避免了在开关动作时刻附近采样引入的开关噪声,又避免了采样位置距离开关动作时刻较远造成的占空比误差,这种对输入电流的计算称为电流的重建。     

变电站开关操作引起的瞬变电磁场及其防护

陈述了变电站隔离开关动作时产生的瞬变电磁场对变电站二次设备及电子设备的危害 ,归纳出该瞬变电磁场持续时间短、幅值大及含有大量高频分量的特征 ;分析其对变电站二次设备干扰的方式 ,提出了屏蔽、接地、滤波及隔离等消除或降低其对二次设备干扰的措施 ,电子设备则应在硬件及软件上采取抗干扰措施。     

GIS电缆终端局放检测中电晕干扰特性的研究

架空线电晕对于变电站内的GIS(Gas Insulated Switchgear,气体绝缘组合电气设备)电缆终端局部放电检测干扰严重,为排除高频电流传感器耦合到的其他干扰信号,本文首先提出聚类分析法,以信号峰值、上升时间、下降时间、最大频率作为数据矩阵的变量,结果表明聚类分析法能够有效将高频电流信号进行分类,便于提取架空线电晕放电信号。其次,重点研究了电晕干扰信号的上升时间、极性特征、频谱特征和相间干扰,结果表明,电晕干扰表现为密集的脉冲形式,电晕脉冲的上升时间为25~175ns,下降时间为85~230ns,具有相对集中和对称分布的特点,电晕脉冲具有明显的极性特征,正负脉冲的上升下降时间变化趋势不同,同时正脉冲宽度略低于负脉冲宽度。电晕脉冲的频率为1.25~2.5MHz,电晕脉冲具有相间干扰的特性,被干扰相的幅值降低、频率增大、上升时间降低。     

地铁直流电缆放电在线检测中干扰信号的研究

为解决地铁直流电缆电气接线的特殊性而导致其放电检测中存在的大量干扰信号,实验研究了整流装置产生的整流脉冲、机车启动制动产生的电流脉冲、随机性脉冲信号及其它电子设备产生的窄带信号等干扰信号的特征。研究表明,并联的被测电缆上均存在很好的整流脉冲干扰周期性和规律性;窄带干扰和机车反馈电流脉冲干扰幅值大但其频谱较低(<2MHz);随机脉冲干扰信号虽具有不确定性,但其重复率与电缆放电的重复率存在数量级差别。根据干扰信号特征提出了可行的抗干扰措施,为检测地铁直流电缆放电奠定了基础。     

基于时域有限积分法的一二次融合配电开关雷击磁场分析

一二次融合配电开关屡次出现因各种电磁干扰导致的二次回路信号误差,甚至开关误动或拒动的现象,而目前仅考虑了设备正常运行状态下电磁干扰。文中首先阐述一二次融合配电开关的电磁干扰机理,选择时域有限积分法进行开关电磁场分析;搭建大电流暂态发生装置模拟配电网雷电冲击下的电磁干扰,获取稳定的干扰信号;这些干扰信号用于电磁仿真软件CST MWS建模,分析某型号10 k V户外配电开关在电磁干扰下柱上开关和二次回路周围的磁场分布。仿真结果表明,在所提出的冲击干扰下,配电开关互感器侧瞬时磁场强度可达1 300 A/m,FTU附近的瞬时磁场强度可达108.5 A/m,远超相关行业标准的规定值,在实际中极有可能造成二次设备出现故障。     

直流站换流变压器带负荷测试方法

在换流变启动调试中,需要通过测量CT二次侧电流的大小与相位校验CT的极性与变比。推导了换流站传输不同有功时无功的计算方法,并通过政平换流站实测数据验证了推导过程的正确性;提出了换流变CT二次侧电流的计算方法;当传输有功为10%的额定有功时,对比换流变CT二次侧电流实测值与理论计算值的大小和相位,验证了换流变CT变比与极性的正确性。     

220kV越西变电站主变跳闸原因分析

2004-09-14T14:26,西昌电网220kV越西变电站2号主变三侧开关跳闸,经检查为差动保护动作。因当时1号主变在检修状态,因此2号主变三侧开关跳闸造成110kV母线全停事故。1事故原因查找事故发生后,在现场对设备进行了认真检查,并在专家的协助下,进行了多次试验。对2号主变202开关的CT(型号:LWB-220GYW1,串联接线方式)检查后发现,CT的A,B两相进线侧线夹的内侧螺栓与CT金属膨胀器的压环接触,而C相未接触。为此,对电流互感器进行了以下实验:(1)在未拆开CT一次引流线,即A,B两相进线线夹的内侧螺栓与CT金属膨胀器的压环相接触的情况下,实测A…     

雷电冲击电压对配电一二次融合成套设备测量准确度的影响

为解决一二次融合成套开关设备中二次设备受电磁干扰影响所导致的准确度问题,设计了一套抗干扰测量系统,并基于雷电冲击电压试验电路和抗干扰测量系统对配电网一二次融合成套开关设备测量准确度进行雷电冲击电压干扰测试,采集电压波形并进行时频域分析,得到导致其测量准确度下降的原因。提出在馈线终端采集单元基准端加保护器件和互感器二次输出端加滤波装置这2种防护方案,并对方案的效果进行理论分析和试验验证。结果表明,雷电冲击电压将通过互感器传至二次设备,使得互感器二次侧产生较高的耦合电压,其试验实测幅值达几千伏,频率在几MHz至30 MHz之间,对互感器的准确度影响较大;通过在互感器二次出线端口增加高频滤波装置能有效降低耦合电压,干扰信号强度降低为原来的20%左右,比差和相差降低为原来的40%左右。     

用于高压静止无功补偿器的方波电流源研究

针对高压静止无功补偿器供能电路的特点,提出了一种方波电流源的控制方案,即方波电流源可以在低压侧输出幅值恒定的高频方波电流,采用高压绝缘电缆穿过多个磁环变压器的方式,将能量耦合到高压侧,在二次侧经变换后对高压静止无功补偿器供电.实验表明,采用该方案可获得一个平均值为1A,频率为70 kHz的交变方波电流源,整个电源符合预期设计要求.     

特征K值时域递归滤波估计的PPG信号伪差校正算法

光电容积脉搏波(PPG)信号采集系统极易受到伪差干扰,为了提升PPG信号的高信噪比,提高生理参数计算准确度,提出了特征K值自适应递归滤波估计的PPG信号伪差校正算法。将采集的PPG信号去除环境干扰和工频干扰之后,计算未受伪差干扰的信号主波峰峰值和重搏波峰值,从而得到每一个信号周期的特征K值。采用自适应递归滤波算法对被干扰信号的K值进行估计,利用估计得到的结果作为被干扰信号K值的真值。最后,根据估计的K值,用高斯函数法合成新的不受干扰的信号,替代原信号中被伪差干扰的部分。采用自行研制的系统进行数据采集,证明了算法的有效性和可靠性;通过血氧饱和度实验,证明了算法在可穿戴系统中的实用性。     

电流互感器二次侧回路状态检测装置研制

负载电流通过电流互感器(CT)接入电能表进行计量,若CT二次侧回路被人为改变以达到窃电目的,CT二次侧回路的阻抗特性会发生改变。通过在CT二次侧回路串接测试CT,由STM32微控制器产生特定频段的高频检测信号从测试CT二次侧的一端注入,并由STM32微控制器对从测试CT二次侧的另一端传回的高频信号进行采样和算法处理。CT二次侧回路状态不同,微控制器采集的信号也不同,对应的幅频特性也不同。试验表明,该装置可快速、准确地检测二次线圈电感量差别很大的CT二次侧回路的正常、开路、短路及异常状态。     

基于调制电磁脉冲场的主动电磁探测研究

在车辆检测中,主动电磁探测因其性能受环境干扰影响小而越来越受重视。但是主动电磁探测常采用连续波工作,车辆的反射信号与直耦信号叠加在一起,使得检测算法非常复杂。为了大幅度简化检测算法,提出了一种调制电磁脉冲场方法。本系统包括一个磁偶极子发射天线和一个接收线圈,发射天线持续地辐射经正弦信号调制的且极性周期性改变的脉冲信号,这样就产生了一个具有低频成分的发射电磁场。如果目标存在,在接收电磁场的脉冲间隔内,就会出现目标的涡流二次场。连续地在接收电磁场的脉冲间隔内采样并做谱,如果出现此低频成分,则表示目标存在。     

Partial discharge measurement in a long distance SF6 gasinsulated transmission line (GIL)

We evaluated the generation, radiation, and propagation characteristics of partial discharge (PD) signals in 275 kV full-scale SF₆ gas insulated transmission line (GIL) model with a length of 168 m. We analyzed the correlation between the PD current pulse and the radiating electromagnetic wave by comparing their frequency spectrums. In addition, simultaneous measurement was performed on the current pulse waveform of a single PD and the corresponding electromagnetic wave as propagated in GIL, with the phase gate control method. As a result, the PD signal attenuation rate of 50 MHz and 300 MHz for the propagation of 100 m was obtained as 2.5 dB and 8.7 dB, respectively. Furthermore, by selecting an appropriate measuring frequency, even a 1~2 pC PD could be detected at the measuring site 168 m away from the PD source in the GIL     

中性点不接地配电网电容电流实时测量新方法

提出了一种实时测量中性点不接地配电网电容电流的新方法———单频率测量法,即从电压互感器开口三角侧注入一个恒定的电流信号,测量开口三角侧电压和二次星形侧相电压。根据注入的电流信号和测出的电压信号,计算出配电网对地电容值和电容电流值。该方法完全避免了电压互感器短路阻抗和注入信号频率选取组合对测量结果的影响。经理论推导和模拟实验验证,该方法不影响配电网正常运行,具有安全、简捷、准确等优点。     

基于GIS中电磁波传播路径特性的局放源定位方法

气体绝缘开关设备（GIS）中发生局部放电（以下简称局放）时,为查找绝缘缺陷,需对局放源进行准确定位。超高频（UHF）时差定位法由于原理简单、实现方便、定位精度高等优点获得了广泛应用,但当局放信号的初始脉冲较小而难以确定信号的起始脉冲时间时,UHF时差法将难以有效运用从而导致较大误差。为提高时差定位法的准确性,对局放电磁波在GIS中的传播路径特性进行研究,分析结果表明,局部放电产生的电磁波在GIS中的传播路径与局放源的位置、检测点的位置密切相关,据此提出了基于传播路径的脉冲时差定位法。实验结果表明,当局放源位于GIS外壳附近、电磁波信号初始脉冲很小、难以辨识时,用该方法可以准确定位。