变电所的瞬态电磁环境分析

变电所的瞬态电磁环境威胁二次系统的安全运行。采用现场测试和数值计算的方法分析了开关操作时和雷电作用时产生的瞬态电磁场。开关操作时产生的瞬态电场的频率范围为小于15 MHz,持续时间为8μs,主频为DC～1 MHz,上升时间为0.5～1.5μs;瞬态磁场的频率范围为小于20 MHz,持续时间为8～10μs,主频为0.5～3 MHz,上升时间为0.25μs。建议的最大瞬态磁感应强度为400 A/m,电场强度为20 kV/m。雷击变电所的雷电瞬态磁场建议取1 000 A/m。国家推荐性标准GB/T17626.9-1998的要求无法满足变电所实际雷电电磁环境的要求,建议变电所电子设备电磁兼容测试的脉冲磁场抗扰度的要求取1 000 A/m,另外建议对变电所的电子设备的抗扰度试验要增加瞬态电场测试,其强度取20 kV/m。     

1000kV交流输电线路的工频暂态过电压研究

以国家电网公司已进行了前期论证工作的晋东南-南阳-荆门单回百万伏级输变电示范工程为背景,研究了其在各种工况下的工频电压升高,包括空载线路电容效应、不对称故障及甩负荷三种工况,提出了包括采用高压电抗器进行无功补偿等限制工频电压升高的措施.仿真计算表明,空载线路电容效应引起的工频电压升高最大值为1.04pu,单相接地故障引起的工频电压升高最大值为1.31pu,甩负荷引起的工频电压升高最大值为1.20pu.对于甩负荷和不对称接地故障这两种工况,并联高压电抗器装设在线路末端时抑制工频过电压的效果比装设在首端或装设在两端时要好.     

电磁兼容试验中的混响室技术

分析了电磁兼容试验用混响室技术,它主要包括混响室的校准和性能参数确定。在屏蔽腔内安装转动的搅拌桨使得混响室内部电磁场在统计上分布均匀且各向同性。混响室辐射抗扰度测试技术分析及与电波暗室技术对比说明该测试技术造价低、测试空间大、速度快,可廉价替代暗室测试,且已被国际标准广泛接受。     

输电线路雷电防护技术研究(二):分析方法

防雷分析是对线路防雷性能和各种防雷措施效果进行评价的基础及防雷决策与设计的前提。为此,讨论了国内外输电线路防雷分析方法的发展状况及其存在的问题,特别研究了输电线路的雷电反击特性和绕击特性分析方法及其综合应用,提出了适当的线路防雷分析计算模型和方法。研究表明:在输电线路反击特性分析时,应建立充分反映输电线路雷电暂态特性的全波过程分析方法,绕击分析则应根据电压等级的不同选用电气几何模型、先导发展模型和分形模型。防雷分析应充分考虑微地形及雷电区域特性的影响,综合评估不同区域线段的防雷特性。     

冻土冲击特性的试验研究

我国西部地区的输变电工程经过多雷的永冻土地区,了解冻土的冲击特性是输变电工程雷电防护的基础。该文通过试验方法对冻土的起始击穿场强进行研究,并对温度、水分、含盐量等因素对冻土的起始击穿场强的影响规律进行探讨,同时结合土壤导电机理对试验结果进行了初步的解释。以水平接地体为例说明温度对冲击接地电阻的影响。试验表明,土壤的起始击穿场强随着温度、含水量以及含盐量的升高而降低;接地体的工频接地电阻和冲击接地电阻随温度的降低而增加,冲击系数却随着温度的降低而降低。     

交流输电线路导线结构的研究与应用

为了平衡各相导线电荷和表面场强,提高导线利用率,减小工程投资,提出了导线表面场强大的相采用大截面导线,而其它相采用小截面导线的新型输电线路结构。并计算了该种结构线路的电磁环境与结构参数。结果表明采用该结构可有效平衡三相导线表面场强,减小总导线截面,节约工程投资,还可提升单位截面导线自然功率,提高导线利用率。研究了采用该结构的线路不平衡度,过电压水平,通信、保护、故障测距方法,表明了该方法略微增加线路不平衡度,但仍满足国标要求;对过电压水平几乎没有影响;对通信、保护、故障测距的影响可以通过整定消除。该技术目前已成功应用在330 kV洛—大线上。     

1000kV级特高压交流电晕笼设计关键问题探讨

为了合理选择1000kV特高压交流电晕笼的截面和长度,确保其满足特高压设计的要求,介绍了特高电晕笼的基本原理和结构,对特高压电晕笼的截面和长度等关键参数的设计原则进行了细致的计算和校验,并合国外特高压电晕笼的调研情况探讨了电晕笼设计的关键问题。为了保证电晕效应测量结果的准确性,建议我特高压交流电晕笼采用8m×8m的方形截面,测量段和防护段的长度分别为25m和5m。     

交流输电线路的无线电干扰计算方法

高压输电线路的无线电干扰问题日益引起人们的关注。结合实际线路参数及实测数据,文章比较了常见的无线电干扰经验计算公式间的差异。在介绍激发函数法计算无线电干扰基本原理的基础上,比较了不同激发函数之间的差异。讨论了无线电干扰限值标准与工程实践中的问题,并分析了计算值与实测值误差的可能来源,指出土壤电阻率、导线表面场强等对计算结果有重要影响。     

高海拔永冻地区青藏铁路输电线路防雷设计

青藏铁路110 kV输电线路全程3/4处于高海拔冻土地带,该地区特有的雷电活动规律和土壤地质状况对输电线路的雷电防护效果有着很大的影响,需要在防雷设计中予以考虑。通过对高海拔冻土地带气候地质特点的统计分析,得出在这一地区进行输电线路防雷设计应该考虑土壤融冻层出现季节与雷电活动时间基本一致的气候特点,充分利用融冻层的低电阻率特性,确保输电线路的防雷可靠性。依据这一原理提出了在高海拔冻土地带进行输电线路防雷设计的一般过程和具体措施,包括耐雷水平和接地电阻的确定、接地体结构尺寸的选择以及一些改进措施的比较等。对青藏铁路格尔木-拉萨段110 kV输电线路的计算表明,提出的设计方法可以满足输电线路雷击跳闸率的要求。     

基于隧穿磁阻效应的多点电晕放电磁场传感及定位

电晕放电的检测及定位对于电网设备的稳定运行至关重要。为此针对多个点对板形式的电晕放电进行了磁场传感测量及定位研究,基于隧穿磁阻传感器设计并制作了双轴磁场传感测量装置,通过传感测量装置对电晕放电脉冲电流产生磁场的响应,实现对电晕电流及其磁场的测量。应用电晕电流的定位算法,得到多个点对板的电晕放电点位置,定位计算误差稳定在10%左右,表明了测量方法及定位算法的可行性。该测量方法及算法考虑了电晕电流的特点,合理利用了隧穿磁阻传感器的测量优势,为电气设备的电晕放电检测提供了新的思路及可靠手段。