Study on High Current Experiments of Measurement Box Located on Platform of Series Canacitor Comoensation for UHV Power Transmission Project

串补装置的平台测量箱位于电容器平台上,用于测量串补装置的各个电流,与可能流过数十kA的管母和连接支路的距离较近,因此,需要考核强电磁场情况下平台测量箱的电气性能指标。首先,给出箱体的电磁屏蔽效能工程计算公式,并据此估算出平台测量箱的工频电磁屏蔽效能;然后对平台测量箱进行大电流试验,用以模拟实际工况下的强工频电磁环境,测试平台测量箱体的工频电磁屏蔽效能和此情况下平台测量箱的性能。需要指出的是提出的大电流试验无法充分验证工频以外频率下平台测量箱的电磁兼容性。然而,鉴于大电流试验结果和箱体电磁屏蔽效能计算公式的计算结果一致,可根据计算公式对平台测量箱在各种频率下的电磁骚扰的抗扰度做出合理的估计。     

特高压串补装置瞬态地电位升和电磁骚扰的测量方法和系统

为了对特高压(UHV)串补装置高电位平台上的一次设备绝缘和二次系统电磁兼容(EMC)进行优化设计,需要对隔离开关操作或旁路间隙击穿引起的瞬态地电位升(PPR)和电磁骚扰进行测量。为此,提出了高电位、强电磁环境下的瞬态地电位升和电磁骚扰测量方法。采用电磁屏蔽、直流供电、光纤通信等技术措施,研制了主要由高电位平台上的测量仪器、地面上的监控系统和通信系统组成的瞬态测量系统,该系统包含3个屏蔽区域。进行了特高压串补装置真型试验平台的隔离开关操作试验,获得了瞬态测量信号的幅域、时域和频域等特征。对瞬态测量系统的功能性测试表明:其屏蔽效能40 d B,电磁兼容抗扰度满足国标规定的3级及以上且试验评价结果均为A级,工频耐压和冲击耐压分别为4、10 kV,主要性能指标满足特高压串补装置瞬态地电位升和电磁骚扰的测量要求。     

一种测试材料在工频电场中的屏蔽效能简易方法

复合型的导电材料,虽然导电性不如金属材料,但由于其具有良好的适形特性和可塑性,在电磁密封等特殊应用场合有独特优势。复合型材料在工频电场中的屏蔽效能评估是一个重要的问题,现阶段国内外对测试材料电磁屏蔽效能的方法,主要是国军标GJB 6190—2008给出的2种方法:屏蔽室法和法兰同轴法。其中,屏蔽室法需要用到一系列测量设备,包括发射天线、接收天线、功率放大器等,这些设备造价昂贵且使用起来较为复杂,同时屏蔽室法的测量范围为10 k Hz~40 GHz,没有涵盖到10 k Hz以下的频率范围;法兰同轴装置需要结合网络分析仪使用,且一般适用于30 MHz~1.5 GHz的频率范围,同样法兰同轴法不能用于工频电场屏蔽效能测试。该文提供一种操作简单、成本低廉的测试方法用于测试电磁屏蔽材料在工频电场中的屏蔽效能,弥补了现有屏蔽材料屏蔽效能测试方法的不足。     

特高压变电站工频电磁场对避雷器在线监测装置测量准确度影响研究

变电站现场存在各种干扰,可能影响避雷器泄漏电流的测量准确度。在实验室内对避雷器在线监测装置开展试验,施加工频电场/工频磁场干扰并检验测量准确度。在工频电场干扰时,若传感器电流线未采用屏蔽,泄漏电流测量读数会出现较明显的波动。传感器电流线采用屏蔽能够有效抵制工频电场干扰布线方式的改变,也会明显改变避雷器泄漏电流的测量结果。在工频磁场增大的情况下,避雷器泄漏电流的波动范围也会增大。     

真空断路器控制板的屏蔽设计与仿真

利用AnsoftHFSS高频电磁仿真软件研究设计适用于10kV真空断路器控制板VSI-A001的电磁屏蔽箱体。根据国标GB9254--2008,设定激励源的频率段为30～230MHz,仿真分析屏蔽箱体的结构对屏蔽效能的影响：当屏蔽箱体的厚度（0．1—1mm）为0．7mm时,屏蔽效能最大;圆角矩形孔比直角矩形孔的屏蔽效能强;大规模圆孔阵列屏蔽效能优于其他形式的孔洞分布。本文所设计的屏蔽箱体的屏蔽效能达到30dB（GB9254--2008的B级标准）。结果证明。电磁屏蔽箱体的厚度与电磁屏蔽效能并非严格单调递增关系,而是以多极值点呈现;电场辐射方向与屏蔽箱体表面的孔缝决定了最终的屏蔽效能,只有当孔缝能让屏蔽箱体表面的感应电流更加顺利流过,才能使屏蔽效能最大。     

基于电磁屏蔽法变频电机轴承电流抑制研究

针对两种轴承电流抑制措施进行了效能分析,一种为在电机内安装电磁屏蔽槽楔,另一种为在电机轴端安装轴承电流短路环。回顾了电磁屏蔽槽楔的工作原理,通过有限元法计算了电磁屏蔽槽楔对高频电磁场的屏蔽效能;介绍了轴承电流短路环的工作原理。最后以一台3 k W、4极变频电机为研究对象,搭建了实验平台,分别测量了两种轴承电流抑制措施下电机轴承电流,通过实验测量分析了两种轴承电流抑制方法的效能。     

基于巨磁阻效应的高压宽频大电流传感器及其抗干扰设计

智能电网的快速发展使其对高性能传感器的需求日益强烈。为此,针对电力系统应用需求设计了基于巨磁阻效应的宽频大电流传感装置,包括放大、滤波、退磁和供电等调理电路,并考虑智能电网中传感器高压、强干扰的应用场合,对装置进行了电磁屏蔽设计和印刷电路板抗干扰设计。计算结果表明该装置对工频磁场的屏蔽效能达到41.6 d B,抗干扰测试结果表明所设计传感器具备抵抗强电磁干扰能力,同时实验结果表明该装置对雷电流测量准确度93.9%。基于巨磁阻效应的宽频大电流传感装置有效实现了对直流到10 MHz带宽的大电流的准确测量,相对其他电流测量装置具有更高的灵敏度和电流测量范围,适应了智能电网的发展需求。     

光电系统监测设备电磁屏蔽设计的系统法研究

某光电系统中监测设备需要满足GJB 151A-1997中陆军平台的电磁兼容指标要求,但在标准测试中,电场辐射测试结果超出RE102标准要求,为解决此问题,提出了监测设备的电场屏蔽系统设计方法,设计了电磁屏蔽结构并实施。首先,阐述了监测设备的RE102标准测试方法及测试结果。其次,在分析测试结果的基础上,提出了电磁屏蔽设计的技术指标,并从电磁兼容的系统设计法角度,提出了监测设备电磁屏蔽预设计的方法。最终,结合电磁屏蔽理论,对屏蔽箱体进行了设计,确定了箱体的材料、厚度及结构。针对孔缝等电磁屏蔽不连续结构,采用理论计算方法,在10kHz~30MHz频段内进行了屏蔽效能计算,分析了屏蔽加固的必要性,并对必须采用屏蔽加固措施的缝结构进行了设计。实验结果表明,施加电磁屏蔽措施后,监测设备通过RE102标准测试,且在305kHz频率处屏蔽效能为23.58dB,满足屏蔽设计指标要求。     

变耦电抗式可控串补的操作特性分析和试验

为了解变耦电抗式可控串补的各种操作特性,对串补装置典型操作时的电流、电压进行了试验和分析.提出用于串补装置暂态分析的通用等值电路,利用特性参数建立电路方程解的通用结构.利用特性参数法分析线路开关投入装置时的过流、过压,以及装置在逐级和大跨级调节换级过程中的电流、电压特性.采用电磁仿真软件EMTDC对旁路开关投、退串补装置的操作过程进行了仿真;还进行了动态模拟试验以及装置在典型换级过程中的电流、电压的特性测试.结果表明和理论分析是一致的.     

颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算方法

提出一种定量计算无创颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能的方法,使仪器电磁泄漏这一不可控因素变得可控。基于经典Schelkunoff原理及传输线理论推导出平面波屏蔽模型,并引入箱体孔隙修正系数对屏蔽模型进行修正;对修正前后的屏蔽模型进行仿真分析,获得箱体屏蔽效能计算模型;通过辐射发射试验对屏蔽前后仪器的辐射场强数据进行测试,对测试结果与模型计算结果进行比较。结果表明仪器的屏蔽效能计算值与试验值场强衰减一致,故将该计算模型作为颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算的一种方法,同时为医用电气设备电磁兼容设计、测试及整改提供重要参考。     

控制系统中导线贯通屏蔽箱体对内部电路的影响

运用时域有限差分法分析了屏蔽箱体的开口结构、位置方向等对屏蔽性能的影响,以及有贯通导线存在时,干扰电磁场对箱体内部电路耦合电流的影响。研究结果表明：当开孔面积一定时,开孔形状为矩形时的箱体屏蔽性能比较差,而开孔为圆形和正方形时屏蔽效果基本一样并都优于矩形开口;有导线贯通箱体时,箱体内部电路的耦合电流显著增大,且导线越长耦合电流越大。通过采用屏蔽环来抑制干扰发现,增加环的厚度可以降低干扰,而改变环的外环尺寸对抑制干扰效果不明显。     

变电站地电位升测试系统的研发及其应用

为研究变电站接地短路或雷击故障造成的地电位升高及对二次设备造成的电磁骚扰,需要对变电站瞬态地电位升和二次设备电缆端口骚扰电压进行测量。根据变电站的测量环境与需求,设计和开发了一套具有高分压比、宽频带,适用于变电站现场复杂电磁环境的变电站地电位升测试系统。测试系统的硬件包括电磁屏蔽箱、独立电源模块、信号采集系统和光纤通信模块。基于Labview开发了测试系统和上位机的数据交互软件,实现了骚扰电压的自动测量和存储。经过专业机构性能检测表明,测试系统的电磁兼容性和测量功能均满足变电站现场使用要求,并在某220 k V变电站现场试验中获得了浪涌电压作用下接地网地电位升和电缆端口骚扰电压波形,证明了测试系统的有效性。     

基于TMR传感器阵列与数值积分的电流测量技术研究

为满足智能电网对先进传感技术和复杂电磁环境下高精度电流测量的需求,提出一种基于TMR传感器阵列和Newton-Cotes数值求积算法的电流测量方法。通过建立复杂干扰磁场环境的仿真模型,验证了不同状况下求积算法的准确性;设计了电流传感器的系统结构和硬件电路;制作了测量装置样机,搭建了实验平台,并进行了性能测试。结果表明,文中提出的方案具有较高的测量精度和抗外磁场干扰能力,在无聚磁环的情况下,0～16 A电流测量范围内最大相对误差分别为直流0.31%和工频交流1.00%,在电流导线位置和传感器姿态发生变化时仍能保持较高精度。     

输电走廊工频电磁场的测量和解决方案

随着超高压电网的迅速发展,输电线路走廊的电磁辐射问题引起越来越多的关注.结合工程实例—某500 kV交流线路靠近小学校园引起师生身体不适,运用模拟电荷法和模拟电流法,分别分析了该线路走廊的工频电场和工频磁场的空间分布特性.同时,现场测量数据表明:在晴朗天气条件下,教学楼顶部分区域的电场强度接近国标限值;在阴雨(湿度较大...     

终端负载对同轴电缆电磁耦合响应的影响

为研究连续波辐照下同轴电缆耦合能量对终端设备的影响,将同轴电缆终端连接的设备等效为集总负载,将其构建成连续波辐照实验系统。笔者搭建了同轴电缆耦合实验平台,研究不同终端负载条件下同轴电缆终端负载耦合电压响应变化规律。结果表明:当屏蔽盒端负载匹配,屏蔽室端负载变化时,随着电阻值的变大,屏蔽室端负载响应电压也会变大;当屏蔽盒端负载变化,屏蔽室端负载匹配时,屏蔽盒端终端负载的变化不影响屏蔽室终端负载的电压响应规律及幅值,终端负载响应电压的峰值随着频率的增加而减小。     

均压电容器介损现场试验的改进措施

均压电容器电容及介损测量是保证断路器安全稳定运行的一项重要工作.现场测量存在感应电严重干扰的问题,而且目前出现越来越多均压电容器按照预试规程1O kV测试电压下介损值超标,而返厂测试又合格的情况.对现场测量方法进行了研究,提出采用改变试验电源频率和提高试验电源电压的方法来进行均压电容器电容及介损测量.首先对改变试验电源...     

变电站二次设备电磁干扰的等效电路模型分析

基于传输线理论,介绍了一种电磁耦合等效电路模型,可用来分析外界电磁场照射下,有导线贯通的金属机箱其内部电路上的耦合干扰电压.分析了不同长度的贯通导线和不同强度的干扰电场对受害导线的影响.结果表明:穿出屏蔽机箱的导线越长,机箱内受害导线的干扰电压越大,并且在谐振频率处干扰电压产生峰值;受害导线的干扰电压随着干扰电磁场频率...     

特高压交直流并行输电线路混合电场分布

为了降低交直流并行线路混合电场在输电走廊附近民房及金属支架上产生的静电感应影响,在交直流线路并行区域民房平台上搭建平行于线路的屏蔽线,分别测量了平行线路方向的工频电场和直流合成场分布,分析了屏蔽线架设高度、根数等对线路混合电场的屏蔽效果。在并行区域地面搭建了葡萄架模型,测量了不同网架结构的感应电压分布。结果表明,架设屏蔽线能够有效改善导线下方空间混合电场且存在最佳屏蔽方式,葡萄架感应电压受架设方式和长度的影响较大,最大感应电压对人体无电击刺痛感。     

基于宽频传感技术的高压电机能效计量检测平台建设及关键技术研究

为满足对高压三相异步电动机能源效率的准确计量,使其满足高压高效电机的能效计量检测要求,研究分析了高压电机能效计量检测的关键技术难点和解决方案,并基于损耗分析法建设了高压电机能效计量试验平台。文章系统阐述了基于宽频功率测量系统的能效计量检测平台组成,克服了传统方式中宽频信号采集难、稳定性差、准确度不高等问题,采用了宽频测试和数字光纤传输,有效提升了各频带信号采集、分析处理、传输以及抗电磁干扰能力,极大降低损耗。平台通过变频数字电源和光纤传输、全自动化操作和人机互动界面,实现频率覆盖1Hz-1kHz,额定功率为2MW以下高压电机能效计量检测,以两表法进行了测试系统量值溯源分析并进行平台验证试验,结果表明平台的测量不确定度和技术参数满足国家能效计量检测要求,具有较好的先进性和开放性。     

罗氏线圈与隧道磁阻复合的电流测试方法

针对车载微电网中电流频率成分丰富和电磁环境复杂的环境特征,为了实现车载微电网电流测试的问题,利用隧道磁 阻传感器低频特性好和罗氏线圈中高频特性好的优点,研究了罗氏线圈与隧道磁阻复合的全封闭式电流测试方法。 采用 Ansoft Maxwell 对屏蔽壳体的屏蔽效能进行了仿真分析,利用罗氏线圈和隧道磁阻传感器进行工频测试实验,并以钳形电流探 头作为基准完成标定,将标定后的传感器及测试系统进行微电网储能并/ 离网过程中的尖峰脉冲电流测试实验,进行了数据复 合处理。 实验结果表明,复合后的电流测试信号与钳形电流探头测量信号一致性好,特别是尖峰处误差减小,复合后脉冲电流 峰值相对误差减少到 3. 67%。 罗氏线圈与隧道磁阻两种传感器数据复合的电流测试方法对于装备的电气化测试具有重要 意义。