变电站瞬态磁场测量系统的研究

摘要

变电站内存在复杂的瞬态电磁干扰,其脉冲上升沿可达数纳秒,频带跨越数百MHz,掌握变电站瞬态干扰源分布及幅值的数值特征具有重要意义。本文基于法拉第电磁感应定律,应用微小电流互感器及光纤传输技术,研制了一套宽频带、高幅值、ns级响应的脉冲磁场测量系统。论文提出了应用电流互感器测量闭合线圈感应电流以间接测量磁场强度的设计思想,制作出了新型的磁场探头。介绍了测量系统的设计原理及各部分的组成,重点研究了磁场探头的变换机理,幅频特性、灵敏度响应等动态特征及几何结构对探头性能的影响作用,并通过实验进行验证。经过电磁脉冲发生器的测试,此测量系统的灵敏度为160V/T,频带为15k~200MHz,可以满足变电站瞬态电磁场测量的要求。

目录

文摘

英文文摘

第1章 引言

1.1 课题研究的背景及意义

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 本文的主要工作

第2章 变电站电磁环境分析

2.1 引言

2.1.1 暂态干扰源的主要类型

2.1.2 电磁干扰的耦合方式

2.2 变电站典型瞬态磁场信号

第3章 瞬态磁场测量系统的设计

3.1 测量系统概况

3.2 测量系统的辅助部分

3.3 磁场探头原理和设计

3.3.1 探头的构成及模型

3.3.2 探头的变换原理

3.3.3 探头线圈的带宽分析

3.3.4 探头线圈的分辨率及灵敏度分析

3.3.5 探头线圈的变换特性实验研究

第4章 磁场探头的实验研究

4.1 概述

4.2 实验仪器的测试和标定

4.2.1 实验技术介绍

4.2.2 CT的标定测试

4.2.3 光电转换部分的增益标定

4.2.4 整套传输系统的测试和标定

4.3 探头线圈的实验测试研究

4.3.1 探头线圈的匝数对测试的影响

4.3.2 探头引线的长度对测试的影响

4.3.3 探头线圈的电阻对测试的影响

4.3.4 探头线圈的直径对测试的影响

4.3.5 探头线圈的导线线径对测试的影响

第5章 结论

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况