便携式SPD测试仪组合波发生器的仿真与试验

为检测现场用电涌保护器是否损坏、老化,通常要测量直流1mA电压.泄漏电流以及冲击组合波下的SPD动作特性[1].本文通过电路参数计算和EMTP-ATP仿真电路元件对输出波形的影响,得出了波头时间主要由电感决定,波尾时间主要由电容量和放电回路的总等效阻抗决定.并在此基础上研制出最大幅值为6kV/3kA的冲击组合波发生器....     

开关型SPD在不同冲击电流下的工频续流实验研究

研究了冲击电流波形对开关型电涌保护器（SPD）的工频续流的影响。设计了冲击电流与工频电源试验回路,采用8／20us和10／350us冲击电流波形,从0°同步触发角开始,以30°的间隔逐级增加,对该SPD的工频续流进行对比试验。试验结果表明,采用10／350us冲击电流作为Ⅰ级开关型SPD试品动作负载预处理试验的测试波形,对试品的考验比采用8／20us冲击电流更严苛。     

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。     

便携式电涌保护器现场检测装置的研究

在低压配电系统和弱电系统防雷保护中大量采用了电涌保护器(SPD)。由于现有的冲击波形发生器多为实验室设备,重量大、不便携带,已安装使用的SPD大多未进行冲击检测。分析了现场检测SPD的必要性,并通过对小型直流高电压电源、小型组合波产生电路和小型冲击测量电路的研究,成功研制了新型便携式电涌保护器检测装置,总重量13 kg。该测试装置能方便、有效地测出现场使用SPD性能,确保SPD的运行可靠性。     

电涌保护器应用中的几个问题

探讨了电涌保护器(SPD)应用中的4个颇有争议的问题，这就是SPD的响应时间、多级SPD的动作顺序、不同波形中冲击电流的等效变换以及SPD的残压与冲击电流峰值的关系，最后说明了SPD应用中各电压之间的相互关系。     

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.     

电力CDN业务实验平台的研究与实现

随着国家电网公司应用逐步深化,业务系统均出现集中部署的趋势。用户请求的并发流量涌现,对服务器性能和网络带宽都提出了挑战。内容分发网络(Content Delivery Network,CDN)将信息推向网络边缘,用户可快速访问到所需内容。文章分析了电力CDN的应用需求,设计了电力CDN实验平台的逻辑架构及网络架构,介绍了平台的部署方案,并对实验平台的CDN系统的功能、性能指标及系统冗余性和扩展性进行验证和测试,测试结果表明了该电力CDN实验平台的有效性。     

电涌保护器老化研究的回顾与进展

电涌保护器(surge protection device)是一种保护装置,对保护电子设备起到至关重要的作用.它能把电子设备中的过电压控制在可承受的范围内,还能抵御冲击电流的冲击,防止电子设备因此而发生损坏.长期工作电压的积累或者短时冲击电流的冲击,SPD不可避免地会发生老化现象,若发现不及时,会对设备产生严重后果.归纳分析了中外学者对SPD老化机理的观点及实验进展,SPD老化程度的检测以及加强SPD稳定性能的手段.     

用于压敏电阻的半波冲击电流自动测试系统

用正弦半波(正或负)为高压电源,利用微机和PLC、MPT为控制单元,研制了用于压敏电阻通流空量试验的半波冲击电流自动测试系统。该系统可对压敏电阻进行不同模式(下、负或正负交替)的冲击试验,测试试验中的电流、残压以及能量,并可存储试验数据及在线显示试验状态和试验波形,具有试品好坏判别功能,测试速度高达2~3片/s。     

过流过压一体化电涌保护器在大电流（8/20 μs）冲击下稳定性研究

阐述了过流过压一体化电涌保护器（SPD）的工作原理,介绍了相关标准对SPD过电流保护性能要求的规．详细论述了三种大电流冲击下过电流保护装置方案的稳定性研究,通过试验数据和结果对比分析了三种方案的优．     

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。     

风电机组箱式变压器低压侧雷电过电压仿真

针对某高山风电场风机塔顶遭受雷击,造成风电机组塔外箱式变压器（简称箱变）损坏事故,分析了箱变低压侧雷电过电压产生的机理,根据风机-箱变系统防雷配置情况,建立了ATP-EMTP仿真模型。利用该模型计算了电涌保护器（surge protective device,SPD）接入时和脱开后箱变低压侧的电压,并分析了雷电流波形、幅值及接地网冲击接地电阻对箱变低压侧电压的影响,同时计算了低压侧短路后的工频续流。计算结果表明,SPD脱开后低压侧电压超过了箱变的冲击耐压值（12 kV）,低压侧工频续流为4.50～8.75 kA。由于开关型SPD无法切断工频续流,提出将其更换为无续流的氧化锌避雷器,推荐避雷器型号为YH10W-0.8/3.0,并通过仿真计算进行了防雷效果验证。     

暂时过电压威胁SPD安全使用的分析

分析了低压系统暂时过电压情况以及限压型电涌保护器在暂时过电压情况下的性能表现。介绍了现行国标对电涌保护器的TOV考核要求,以及IEC标准的发展情况。指出电涌保护器应当进行暂时过电压试验考核。     

雷达站电源综合防雷系统研究与设计

雷达站多位于高雷暴环境之中,其电源系统容易遭受雷击。针对雷达站电源系统的防雷问题,采用三级电涌保护器防护加隔离变压器的综合防护系统进行防护。首先利用三级电涌保护器防护快速降低雷电流的幅值,其次利用隔离变压器完全隔离电磁脉冲能量,彻底消除雷电流残压,从而达到保护效果。通过建模仿真和实际测试可以发现,该综合防雷系统对于雷电流的冲击具有较好的防护能力,能够保证雷达站电源系统在雷电环境下正常供电,确保了雷达装备和操作人员的人身安全。     

非线性被试品冲击电流发生回路的研究

在线性RLC冲击电流发生回路研究的基础上,提出了非线性被试品冲击电流发生回路的设计原则:当线性调波电阻取值为非线性被试品动态电阻范围的(0．25-0．5)倍时,冲击电流发生电路输出的冲击电流参数满足IEC和国标的要求。实践证明:按照上述原则设计的回路可用于对避雷器阀片、压敏电阻及浪涌保护器SPD进行冲击电流检测。     

高压探头连线方式对电涌保护器残压测量的影响

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,测试结果常受到试验布置的影响。分析高压探头与被测SPD之间的连线方式对残压测量结果的影响。通过对比常见的几种连线方式下的残压测量结果分析认为,利用双绞线进行连接,测得的残压值最为接近真实值。     

International comparison of standard systems for impulse current measurement

The impulse current test is an important test that is used for the evaluation of lightning protection equipment. The quality of the test greatly depends on the measuring system. Some countries already have their own standard measuring systems. Standard systems are under construction in Japan and Korea. According to the international standard on high‐voltage test techniques, a comparison test is needed to confirm the impulse parameters which have traceability or compatibility with the standard values. Different from intercomparison of impulse voltage measuring systems, Japan and Korea have not conducted an international comparison test for impulse current measuring systems. Now we have jointly conducted a comparison test for impulse current measurement. As a result, it was confirmed that the system of Japan is compatible with that of Korea, which is traceable to another foreign national standard. In this paper, the result of the comparison test between two countries is described. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.