用于宽频带时域电场测量的光电集成电场传感器

电场测量是电气工程领域的基础研究手段。光电集成电场传感器具有无源、小尺寸、宽频带、动态范围大等优点,能够满足电力工程领域不同场合的电场测量需求。首先介绍了光电集成电场传感器的半波电场、静态偏置点可控性、温度稳定性和湿度稳定性四方面的关键技术问题以及相关解决措施,并提出了未来相关方向的具体研究工作思路及其改进方案。另外就所研制的光电集成电场传感器的线性测量范围、时域响应、频率响应等关键电气特性进行了比较分析。最后,结合近年的工作,介绍了利用所研制光电集成电场传感器在直流、工频、μs级暂态、ns级暂态等典型时域电场中的测量应用。     

电压互感器二次绕组中性点保护措施研究

实施雷电侵入、雷直击和工频接地故障状态下电压互感器二次绕组中性点的雷电传递和地网两点间电位差的实验和仿真研究。结果显示：雷电冲击波头对二次侧振荡峰值的影响非常明显,电压型和电容型电压互感器的传递过电压幅值均随波头时间的缩短而上升;加装避雷器保护后传递到二次绕组中性点的过电压得到了明显的限制,表明低压无间隙金属氧化物避雷器（MOA）适用于电压互感器二次绕组中性点过电压保护,但所选择的避雷器额定电压要与实际情况相适应。     

斜接地极对改善接地网接地性能作的作用

通过比较对接地网增加不同形式接地极的效果,分析了斜接地极对改善接地网接地性能的作用及其优点,并通过工程实例进行了验证.斜接地极不仅可以起到深井接地极的作用,在无需征地的情况下还可以起到等效扩大接地网面积的作用,且斜接地极相互之间的屏蔽作用比垂直接地极的屏蔽作用小得多,因而在均匀土壤中使用斜接地极比使用相同长度的垂直接地极更有效.当深层土壤电阻率高于表层土壤电阻率时,使用斜接地极的均压降阻效果更佳.     

用于低电压穿越测试的电压跌落发生器研究

随着新能源中风力发电容量占电网比重的不断增加,新的电网运行准则要求风电机组具有一定的低电压穿越运行能力,电压跌落发生器是测试风电机组低压穿越性能的重要装置.这里在分析真实电网电压跌落类型的基础上,提出一种基于比例积分谐振控制器的电压跌落发生器控制策略,以实现故障电压正负序分量的精确控制.实验结果表明,基于该方法的电压跌...     

高土壤电阻率地区变电站接地网设计思路

针对高土壤电阻率地区变电站接地系统的接地电阻很难满足规程要求的问题,根据设备安全与人身安全的要求,分析了接地网设计的约束条件,并结合工程实例讨论了常规的接地网设计方法在高土壤电阻率地区的局限性;提出了一种不拘泥于现有规程中接地电阻限值的设计思路,即结合变电站的运行参数与设备参数得到接地电阻允许值的上限并利用均衡电压的思想优化接地网结构,然后根据接触电压与跨步电压的要求校核、修改设计方案以保证人身安全,同时,适度增加对一、二次设备保护的投入,保证设备安全。在高土壤电阻率地区,将放宽接地电阻上限值与加强设备保护的思想结合,可降低工程总体造价,达到技术经济综合优化。实践证明,这种思路行之有效。     

昆明高海拔特高压户外试验场的技术特点和研究项目

昆明高海拔特高压户外试验场是特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的重要组成部分。该户外试验场装备有净空70 m×70 m的门形架一座和锚塔一组,可方便布置大尺寸的特高压输变电设备、空气间隙和悬挂长真型导线等试品。户外试验场具有目前先进水平的2 250 kV工频试验变压器、7 200 kV冲击电压发生器和±1 600 kV直流电压发生器,以及良好的接地系统,可供交流1 000 kV、直流±800 kV输变电设备及系统进行绝缘试验研究。按照试验目的,户外特高压试验场的试验研究分为三类：校核验证性试验、工程前期研究性试验和科学研究试验。     

雷云下空间电荷对直流输电线路上行先导起始特性的影响

以往在分析直流输电线路上行先导的起始过程时,一般只考虑了雷云、下行先导以及直流运行电压对输电线路附近电场的影响,而未充分考虑输电线路周围早已存在的空间电荷对原来电场所带来的畸变。为此,对上行先导起始前的一系列放电过程进行了研究,包括雷云所导致的地表空间电荷层、直流运行电压所引起的离子流电荷层等,并比较了这些过程对上行先导起始特性的影响。分析发现,上行先导起始前线路周围空间电荷的分布主要决定于运行电压及雷云,2者在输电线路周围所产生的空间电荷密度可超过10 nC/m3;相对来说,因雷云所导致的空间电荷层的电荷密度只有约1 nC/m3,故雷云对上行先导起始的影响可以忽略不计;另外,因下行先导只有在发展至较低高度时,才能产生与运行电压、雷云相当的影响,故下行先导对空间电荷分布的作用甚微。基于上述分析,建立了考虑离子流影响后的上行先导起始模型,并对实际的上行先导起始过程进行了仿真。与传统模型比较发现,考虑离子流影响后,下行先导必须发展至更低的高度才能使导线周围电场强度满足上行先导起始条件,导致上行先导的起始时间延后,这说明了直流输电线路的离子流有碍上行先导的起始。     

正极性雷电冲击电压下流注起始特性研究

流注是长空气间隙放电的主要过程,其起始特性具有重要的理论价值与广泛的工程应用。以往对直流电压作用下流注起始特性的研究较多,对冲击电压特别是电压上升率较大的雷电冲击电压下流注起始特性研究很少。采用基于光电集成技术的高压侧电流测量系统与空间电场测量系统,对1 m棒–板间隙在正极性雷电冲击电压下流注起始特性进行研究,提出了新的流注起始观测手段,获得不同半径棒电极、不同电压上升率下的流注起始电压与场强,拟合得到考虑电压变化率的流注起始场强判据,并验证了所提出判据的广泛适用性。另外,还对正极性雷电冲击电压作用下流注起始时延的变化规律进行研究,定量测量了流注的起始时延,为研究流注起始时延的概率分布奠定基础。     

控制发变电站二次系统电磁干扰水平的措施

发变电站二次系统的电磁干扰防护是一项系统工程 ,需要采用综合防护措施。提高一次系统和二次设备之间的电磁兼容性的主要措施包括削弱干扰源产生的电磁干扰的幅值及出现的概率、隔断干扰的传播途径、对二次电缆采取完善的抗干扰措施、提高二次设备的抗干扰能力。减小干扰技术应基于所遇到的干扰的类型进行优化。     

基于IGCT-Plus和中频隔离的大容量直流变压器EI北大核心CSCD

具有万伏级以上电压隔离和兆瓦级以上直流能量变换能力的大容量直流变压器(high-power dc transformer,HDCT),是实现高/中/低压直流系统互联、构建直流电网的核心基础装备。文中提出基于IGCT-Plus器件和中频隔离的HDCT技术方案,给出IGCT-HDCT拓扑结构,分析换流特性,提出实现软开通和准软关断的换流方法,可大幅降低开关损耗。在此基础上,对功率器件和变压器损耗进行系统分析,针对基于中频隔离的高压大容量直流变压器,提出的IGCT方案相比,Si C和IGBT方案具有更低的损耗。文中给出MW级IGCT-HDCT功率模块的设计方法,研制工程样机,并对子模块的大电流关断和大功率运行状态进行系统性的测试,验证IGCT-HDCT方案的正确性和有效性。