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gis变电站开关操作引起的二次设备端口电磁骚扰模拟实验及分析

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高电压技术 2017年第10期43卷 3387-3395页

作者：吴恒天焦重庆崔翔刘骁繁嵇建飞华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 江苏省电力公司经济技术研究院南京210008 国网江苏省电力公司电力科学研究院南京210036

在gis变电站中,智能二次设备如合并单元、智能终端等测量监测设备就地放置在汇控柜中,这些电子设备容易受到开关操作引起的瞬态电磁干扰。为了方便测量和研究不同工况下电磁骚扰数据,设计了一种模拟试验平台,可用于模拟产生开关操作情况... 详细信息

在gis变电站中,智能二次设备如合并单元、智能终端等测量监测设备就地放置在汇控柜中,这些电子设备容易受到开关操作引起的瞬态电磁干扰。为了方便测量和研究不同工况下电磁骚扰数据,设计了一种模拟试验平台,可用于模拟产生开关操作情况下gis变电站传感器和二次设备端口电磁骚扰。利用陡波电源作为激励源进行实验,测量了gis中心导杆与外壳始端终端电压、gis外壳对地电压、模拟传感器端口骚扰电压、模拟汇控柜端口骚扰电压。测量波形与IEC相关标准进行时域和频域对比,说明其符合阻尼振荡波基本特征;与gis变电站实测骚扰对比,说明其与实测波形特征有较好的一致性,能够用于二次设备端口骚扰电压耦合特性,防护措施评价及考核方法研究。

关键词： gis变电站隔离开关操作智能二次设备端口骚扰电压模拟试验平台瞬态电压测量

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gis变电站开关操作瞬态电磁骚扰研究进展

中国电机工程学报 2019年第16期39卷 4935-4948页

作者：陈维江赵军边凯王德林万保权周泽昕张建功滕子涵张晓莉李志兵国家电网有限公司北京市西城区100031 电网环境保护国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 湖北省武汉市430074 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

随着智能变电站的发展,gis开关操作瞬态电磁骚扰问题更加突出,需要引起重视。该文介绍了国内外在gis开关操作瞬态电磁骚扰试验、仿真和防护3个方面的研究进展,分析存在的问题,并给出解决思路。试验研究方面:建议采用光学效应传感器测量... 详细信息

随着智能变电站的发展,gis开关操作瞬态电磁骚扰问题更加突出,需要引起重视。该文介绍了国内外在gis开关操作瞬态电磁骚扰试验、仿真和防护3个方面的研究进展,分析存在的问题,并给出解决思路。试验研究方面:建议采用光学效应传感器测量以解决D-DOT和B-DOT传感器低频带宽的不足;研制gis隔离开关操作骚扰试验平台,可开展就地化保护装置端口的电磁骚扰测量。仿真研究方面:建议完善gis套管模型以计及辐射损耗和对波形的调制作用;建议发展基于全波模型的地电位差传导骚扰和空间电磁场仿真。防护研究方面:推荐了互感器二次中性点和二次电缆屏蔽层的接地方式;建议在制定就地化保护装置电磁兼容抗扰度标准之前,可以基于gis隔离开关操作骚扰试验平台开展抗扰度试验。

关键词：电磁骚扰开关操作 gis变电站电磁兼容抗扰度试验

gis变电站二次设备端口电磁骚扰测量系统的研制及应用

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高压电器 2017年第10期53卷 68-75页

作者：吴恒天崔翔焦重庆刘骁繁嵇建飞华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 江苏省电力公司经济技术研究院南京210008 国网江苏省电力公司电力科学研究院南京210036

在gis变电站中,大量二次智能单元下放到本地汇控柜或者安装在gis一次设备附近,例如:电子式互感器、合并单元、智能终端等测量监测设备。它们容易受到开关操作引起的瞬态骚扰电压影响而导致工作异常。为了制定相应的电磁兼容考核要求和... 详细信息

在gis变电站中,大量二次智能单元下放到本地汇控柜或者安装在gis一次设备附近,例如:电子式互感器、合并单元、智能终端等测量监测设备。它们容易受到开关操作引起的瞬态骚扰电压影响而导致工作异常。为了制定相应的电磁兼容考核要求和防护措施,研究电磁兼容特性,需要通过测量掌握二次设备端口所受电磁骚扰电压特性,则需要满足特定要求的gis变电站二次端口电磁骚扰测量系统。开关操作引起的二次设备端口瞬态骚扰电压的特点是:高频成分较多,分布在几兆赫至十几兆赫,最高可达上百兆赫;上升沿陡度大,可至数纳秒级;持续时间长,整个过程可达几百毫秒。文中使用基于阻容分压原理的高压探头,使用高速数字化仪为核心数据采集装置,研制了符合上述要求的测量系统。通过用高速数字化仪代替示波器、光纤控制远程通信和专业电磁屏蔽箱,使得该测量具有系统体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、易于携带且成本较低的特点。通过直流高压、方波、雷电波以及现场测量试验,验证该测量系统够测量单峰值30 kV以内,上升沿5 ns的瞬态电压。该测量系统已在某1 000 kV特高压gis变电站得到了应用。

关键词： gis变电站开关操作二次智能单元高速数字化仪测量系统端口骚扰电压

gis变电站开关操作瞬态电磁异常扰动自动捕捉方法

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电力设备管理 2022年第4期 83-85页

作者：夏永涛中铁武汉电气化局集团有限公司

本文提出gis变电站开关操作瞬态电磁异常扰动自动捕捉方法。采用小波变换方法完成电压信号的去噪。结合分形分析方法提取扰动特征,通过最小二乘支持向量机算法实现扰动捕捉。

关键词： gis变电站开关操作瞬态电磁异常扰动自动捕捉方法

特高压gis变电站母线不装避雷器可行性研究

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高电压技术 2012年第12期38卷 3331-3337页

作者：万磊宋倩徐晓娜何慧雯范冕谷定燮中国电力科学研究院武汉430074 国家电网公司北京100000 河南平高电气股份有限公司平顶山467100

随着特高压输电技术的广泛应用,如何降低特高压工程的建设投资成本以提高特高压工程的经济性,已成为特高压技术发展面临的重要问题之一。通过对"皖电东送"同塔多回特高压工程4个变电站的雷电侵入波过电压进行计算和分析,对母线是否可以... 详细信息

随着特高压输电技术的广泛应用,如何降低特高压工程的建设投资成本以提高特高压工程的经济性,已成为特高压技术发展面临的重要问题之一。通过对"皖电东送"同塔多回特高压工程4个变电站的雷电侵入波过电压进行计算和分析,对母线是否可以不装避雷器(MOA)的问题进行了研究。计算仿真结果表明,如果母线不安装避雷器,变电站在正常运行方式下,站内设备上最大雷电侵入波幅值为1 995kV,过电压值均在允许值范围之内;而在特殊运行方式下,站内设备上最大雷电侵入波幅值为2 480kV,超过了绝缘裕度允许的范围。然而,特殊的运行方式可以通过预先确立调度规程予以规避,因此可认为,"皖电东送"工程沿线的4个特高压气体绝缘变电站(gis)母线可以不装避雷器。此措施可以使4个变电站站节省约1.2亿元(约1 500万元每组)的建设投资,具有明显的经济效益。

关键词：特高压(UHV) gis变电站母线避雷器运行方式雷电侵入波过电压

特高压gis变电站中快速暂态过电压仿真及其特性分析

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高电压技术 2012年第12期38卷 3310-3315页

作者：王娜林莘徐建源王飞鸣王静沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 沈阳化工大学信息工程学院沈阳110142

在计算快速暂态过电压(VFTO)时,建立准确的全封闭气体绝缘变电站(gis)暂态电路模型是影响VF-TO的关键。为此,将gis内部暂态模型和gis外壳传输特性模型相结合,建立了VFTO整体仿真模型。在gis内部元件建模时,根据电弧的动态物理过程,建立... 详细信息

在计算快速暂态过电压(VFTO)时,建立准确的全封闭气体绝缘变电站(gis)暂态电路模型是影响VF-TO的关键。为此,将gis内部暂态模型和gis外壳传输特性模型相结合,建立了VFTO整体仿真模型。在gis内部元件建模时,根据电弧的动态物理过程,建立隔离开关分段式动态电弧模型;结合交变电场下电介质极化原理,建立金属氧化物避雷器(MOA)暂态电路模型;并从gis本体结构出发,通过三维电场分析,获得较准确的gis元件暂态模型及参数;结合传输线理论和相模变换,获得gis外壳暂态模型,并建立了考虑接地体间互感作用的暂态地网模型。最后结合国内某1 100kV气体绝缘变电站,进行VFTO详细仿真。仿真结果表明,分段式动态电弧模型下VFTO幅值标幺值高达1.270(基准值取898kV),较指数时变电弧模型下的VFTO幅值标幺值增加了17.59%,当考虑了MOA的非线性特性时,VFTO的振荡幅值有不断减小的趋势,在仿真时间将近20μs时,VFTO标幺值振荡幅度至0.8。最后将仿真结果与实测波形进行对比分析,VFTO幅值标幺值相差0.2～0.4,证明了所建立的VFTO仿真整体模型的实用性。

关键词：隔离开关特高压(UHV) 动态电弧模型 gis变电站快速暂态过电压(VFTO) 金属氧化锌避雷器(MOA) 暂态模型

gis变电站进线电缆雷电过电压影响因素分析

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电瓷避雷器 2018年第5期 84-88页

作者：何哲朱斌梁晖汪璐悦南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司南京211106

架空线路转接电缆方式广泛应用于gis变电站建设,必须分析gis变电站进线电缆雷电过电压影响因素以合理防护。利用EMTP软件搭建220 kV gis变电站模型,计算线路发生雷电反击情况下变电站进线电缆侵入波过电压,分析不同电缆接地方式和避雷... 详细信息

架空线路转接电缆方式广泛应用于gis变电站建设,必须分析gis变电站进线电缆雷电过电压影响因素以合理防护。利用EMTP软件搭建220 kV gis变电站模型,计算线路发生雷电反击情况下变电站进线电缆侵入波过电压,分析不同电缆接地方式和避雷器安装方式下的防护效果,最后讨论进线电缆长度、线芯导电率和绝缘材料相对介电常数等参数对电缆过电压的影响。仿真结果表明:线路发生反击时,电缆侵入波过电压波形存在较为明显的振荡,且末端过电压高于首端。电缆采取两端接地方式情况下末端过电压最小,过电压随着接地电阻的增大而增加,但过电压增加幅度不明显。安装避雷器能够有效抑制电缆侵入波过电压,首末两端均安装避雷器防护效果最佳。电缆末端侵入波过电压随着电缆长度的增加而降低,随着线芯电阻率的增大而降低。电缆绝缘材料相对介电常数越大,末端侵入波过电压越小。

关键词： gis变电站进线电缆雷电过电压影响因素避雷器

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特高压交流gis变电站噪声特性测量与分析

高压电器 2017年第6期53卷 13-18页

作者：吴晓文周年光裴春明胡胜彭继文国网湖南省电力公司电力科学研究院长沙410007 中国电力科学研究院武汉430074

为了掌握特高压交流gis变电站的噪声特性,以1 000 kV特高压芜湖变电站为研究对象,对站内主变压器、高压并联电抗器以及站界噪声声压级进行了测量,分析了站内主要噪声源的频谱分布、噪声水平以及噪声传播与衰减特性。结果表明,主变压器... 详细信息

为了掌握特高压交流gis变电站的噪声特性,以1 000 kV特高压芜湖变电站为研究对象,对站内主变压器、高压并联电抗器以及站界噪声声压级进行了测量,分析了站内主要噪声源的频谱分布、噪声水平以及噪声传播与衰减特性。结果表明,主变压器噪声与高压并联电抗器噪声较为接近且以中低频为主,均在70 dB(A)左右。冷却风扇噪声对主变压器噪声影响较大。主变压器与高压并联电抗器噪声传播过程中均存在较为明显的干涉现象,其中以100、200 Hz噪声干涉最为显著。站界噪声受站内声源位置的影响较大,距离噪声源越近,站界噪声越明显。分析结果对于典型特高压交流变电站噪声预测及评价具有实际意义。

关键词：特高压交流 gis变电站声压级噪声特性

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特高压gis变电站雷电过电压防护研究

高压电器 2016年第7期52卷 37-44页

作者：李雍周悦李建明郭飞赵晨楠戴玉松黄译丹西华大学电气与电子信息学院成都610039 国网四川省电力科学研究院成都610072 国网河南省电力公司经济技术研究院郑州450000 国网河南省电力公司检修公司郑州450001

为综合研究避雷器配置方案对特高压gis变电站雷电侵入波防护的经济性以及可靠性的影响,通过将某1 000 kV特高压gis变电站进线段和变电站视为一体化模型,考虑雷击点、雷击方式、地面倾角等因素,采用国际通用暂态程序ATP-EMTP对不同避雷... 详细信息

为综合研究避雷器配置方案对特高压gis变电站雷电侵入波防护的经济性以及可靠性的影响,通过将某1 000 kV特高压gis变电站进线段和变电站视为一体化模型,考虑雷击点、雷击方式、地面倾角等因素,采用国际通用暂态程序ATP-EMTP对不同避雷器配置方案、不同运行方式下变电站主要设备上雷电侵入波过电压进行计算研究。仿真结果表明:进线侧高抗和互感器共用一组避雷器、主变安装一组避雷器可以满足设备绝缘裕度要求,但保护裕度较低,可通过进线段优化进一步提高保护裕度;由于架空线路与gis波阻抗的不对等而形成的过电压波的复杂折反射问题,雷击引起主变处过电压超过高压套管处过电压;相同条件下绕击出现概率以及在主变上产生的过电压幅值相对反击均较高;绕击上相导线产生过电压更加危险。因此,建议后续研究重视绕击防护。研究结果可为该站避雷器配置方案提供重要依据,对后续新建特高压交流变电站雷电过电压防护具有重要指导意义。

关键词：特高压 gis变电站避雷器雷电侵入波过电压 ATP-EMTP