变电站智能组件的电磁兼容性能评估及防护措施研究

摘要

随着国家电网公司智能电网建设的不断推进，变电站内智能组件种类越来越多，现场运行时会遭遇各种电磁骚扰。在变电站有限的电磁环境内设备之间能否实现电磁兼容共存成为智能电网的焦点。为了确保变电站内智能组件的安全稳定运行，对其所处位置的电磁环境进行测量、分析、建模、评估，进而提出抗电磁干扰措施。
　　本文首先利用层次分析和模糊综合评价相结合的方法分析了变电站智能组件抗电磁干扰性能指标，建立了变电站智能组件抗电磁干扰性能综合评价指标体系。
　　其次，利用基于有限元分析法的Ansoft HFSS软件，对智能组件的二次电缆走线盒仿真建模，分析了缝隙宽度、搭接长度等参数对走线盒屏蔽效能的影响，利用波导理论给出了物理解释。提出了一种插槽式的二次电缆走线盒，增加走线盒的凹槽、屏蔽弹片以及搭接接处的金属裸露等措施，对电磁泄漏起到了极大的抑制作用。而分散接地，对GIS外壳地电位升起到了很好的抑制作用。
　　最后，分析了在高频情况下电磁干扰(EMI)电源滤波器的插入损耗，提出了提高插入损耗的方法。为了同时达到防浪涌和滤除高频骚扰的要求，设计了组合式浪涌抑制电路，实验证明了电路的有效性。

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 本文主要工作

第2章 变电站智能组件抗电磁干扰性能评价

2．1 变电站智能组件抗电磁干扰性能综合评价指标体系的构建

2．2 基于层次分析和模糊综合评价法的简介

2．3 变电站智能组件抗电磁干扰性能评价

2．3．1 构造判断矩阵

2．3．2 综合评价指标权重计算

2．3．3 确定综合评价矩阵R

2．3．4 变电站智能组件抗电磁干扰性能综合评价结果分析

2．4 本章小结

第3章 智能组件二次电缆走线盒的屏蔽特性分析与优化

3．1 有限元分析法

3．1．1 二维有限元法

3．1．2 三维有限元法

3．2 屏蔽技术和屏蔽效能

3．2．1 屏蔽技术的基本原理

3．2．2 屏蔽效能及其计算

3．3 搭接结构的波导理论

3．4 二次电缆走线盒的屏蔽效能分析

3．4．1 对模型a的仿真

3．4．2 对模型b的仿真

3．4．3 两种走线盒的对比及优化

3．5 本章小结

第4章 组合式浪涌抑制电路的设计

4．1 电磁干扰(EMI)电源滤波器的分析

4．1．1 EMI电源滤波器电路结构

4．1．2 EMI电源滤波器性能的仿真分析

4．1．3 级联仿真

4．2 浪涌

4．3 组合式浪涌抑制电路设计

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

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