变电站智能组件电磁防护措施的研究

摘要

本文首先对变电站内常用二次电缆的电气参数进行了计算，获得了KVVP2-22屏蔽电缆的单位长分布参数和转移阻抗等电气参数，然后结合这些电气参数建立了呈直线放置的二次电缆屏蔽层分散接地的计算模型，并在实验室采用接地排作为大地对电缆分散接地所建立的计算模型进行了试验验证。计算结果表明，采用接地排接地时，屏蔽层分散接地并不能起到对电磁骚扰抑制的作用;而在接地网接地的情况下，随着接地点个数增加，芯线到屏蔽层的电压有大幅的降低。试验结果表明，本文所建立的电路模型能够较为真实的反映屏蔽电缆电磁骚扰电压的变化趋势。在实际变电站中接地系统为接地网形式，因此本文认为分散接地对电磁骚扰有明显的抑制作用。随后结合GIS智能开关设备布置，建立了GIS和二次电缆的三维仿真模型，进行了仿真计算。结果表明，电缆屏蔽层分散接地对电磁骚扰中50MHz以上的频率成分有明显的抑制作用。针对智能电子设备端口处的电磁骚扰，本文研究了一种组合式的浪涌限幅抑制器，该组合电路对瞬态骚扰、稳态骚扰、高频骚扰以及低频骚扰均有抑制效果。最后对变电站智能电子装置中常见的合并单元做了抗扰度测试，检验了其抗扰度特性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文主要研究内容

第2章 屏蔽电缆计算模型的理论基础

2．1 多导体传输线分析

2．1．1 多导体传输线方程

2．1．2 多导体传输线的频域分析

2．1．3 终端条件

2．2 电磁骚扰对屏蔽电缆耦合机理的研究

2．2．1 屏蔽电缆的转移阻抗

2．2．2 耦合机理

2．3 屏蔽电缆分布参数的计算

2．3．1 分布参数的求解方法

2．3．2 KVVP2-22屏蔽电缆的分布参数

2．4 本章小结

第3章 直线放置的二次电缆屏蔽层分散接地对芯线电压的影响

3．2 TEV对屏蔽电缆骚扰的计算模型的建立

3．2．1 激励源作用于二次电缆屏蔽层构成的传输线系统

3．2．2 屏蔽层电流到芯线电压的转移

3．2．3 屏蔽电缆的接地方式

3．3 计算结果的分析

3．3．2 采用接地排作为大地的情况

3．3．3 采用接地网作为大地的情况

3．4 二次电缆屏蔽层分散接地对电磁骚扰抑制效果的试验验证

3．4．1 试验设备

3．4．2 试验布置与测量内容

3．4．3 试验结果

3．5 本章小结

第4章 智能组件电磁骚扰抑制措施的研究

4．1 总体原则

4．2 变电站内智能电子装置所受传导电磁骚扰分析

4．2．1 TEV波形及频率成分分析

4．2．2 智能电子设备端与传感器端的骚扰电压

4．3 电缆屏蔽层分散接地对智能组件所受电磁骚扰的抑制效果

4．3．1 仿真模型的建立

4．3．2 仿真结果的分析

4．4 限幅措施的采用及性能测试

4．4．1 概述

4．4．2 抑制浪涌器件的特性

4．4．3 试验

4．5 本章小结

第5章 智能组件合并单元的抗扰度测试

5．1 合并单元的抗扰度测试及失效分析

5．2 浪涌试验

5．2．1 测试标准

5．2．2 合并单元的浪涌抗扰度测试

5．3 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试

5．3．1 测试标准

5．3．2 合并单元的电快速脉冲脉冲群抗扰度测试

5．4 其它电磁兼容试验

5．5 本章小结

第6章 结论

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研情况

致谢