GIS设备智能组件端口的骚扰电压特性研究
发布时间：2022-10-30 11:41
气体绝缘开关设备（Gas-Insulated Switchgear,GIS）在隔离开关操作时产生特快速瞬态过电压（Very Fast Transient Overvoltage,VFTO）。VFTO 在 GIS 外壳电气不连续处因电磁泄露至GIS外部,沿着GIS外壳传播至二次设备电缆金属外壳,进一步耦合至二次设备端口形成端口骚扰电压,对二次设备产生电磁干扰。智能组件作为智能变电站中一种新型二次设备,由电子元件、集成电路等弱电设备构成,因此较易受到端口骚扰电压影响从而导致其故障甚至损坏。研究GIS开关操作对智能组件端口电磁骚扰问题,对于GIS智能变电站二次设备可靠运行具有重要意义。本文通过端口骚扰电压试验测量和建模仿真,对端口骚扰电压波形特征、耦合途径、影响因素以及抑制措施等方面进行了深入研究。本文主要工作如下:（1）研制了基于采集卡的小型化端口骚扰电压测量系统。获得了 1000kV特高压GIS试验回路二次电缆端口骚扰电压的统计特性。在特高压GIS试验回路开展了端口骚扰电压测量试验,获得了电缆屏蔽层不同接地方式情况下,电缆端接不同等效负载情况下,以及GIS不同位置处的端口骚扰电压波形数据...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 GIS设备开关操作引起的特快速瞬态过程
1.2.2 GIS设备开关操作对智能组件的骚扰电压
1.2.3 GIS设备骚扰电压的测量
1.2.4 GIS设备的宽频等效电路的建模与仿真
1.2.5 GIS设备智能组件骚扰电压的防护
1.3 论文主要工作
第2章 GIS设备智能组件端口骚扰电压测量系统
2.1 测量要求
2.2 测量原理和测量系统
2.2.1 测量原理
2.2.2 测量系统研制
2.3 测量装置性能测试
2.3.1 直流和扫频电压测试
2.3.2 雷电冲击和方波响应测试
2.3.3 示波器测量系统和采集卡测量系统对比测试
2.3.4 1000 kV特高压变电站GIS智能组件端口骚扰电压测量
2.4 本章小结
第3章 1100 kV GIS设备试验回路智能组件端口骚扰电压特性
3.1 试验回路与测量布置
3.2 模拟试验内容与工况
3.3 不同试验条件下骚扰电压水平和特征
3.3.1 电缆屏蔽层不同接地方式对端口骚扰水平的影响
3.3.2 二次电缆芯线间不同负载对二次系统端口电磁骚扰水平的影响
3.4 骚扰电压波形参数定义和提取
3.4.1 IEC标准波形参数定义
3.4.2 试验波形数据参数的计算机处理
3.4.3 端口骚扰波形参数统计和分布
3.5 本章小结
第4章 500 kV变电站GIS设备智能组件端口骚扰电压特性
4.1 江苏南通500 kV变电站实测
4.1.1 测量项目
4.1.2 测试回路
4.1.3 隔离开关操作产生的骚扰电压特征
4.1.4 断路器操作产生的骚扰电压特征
4.1.5 隔离开关与断路器操作产生骚扰的比较
4.2 江苏高邮500 kV变电站实测
4.2.1 测量项目
4.2.2 测试回路
4.2.3 断路器CT端口骚扰电压测试结果
4.3 山东济南500 kV变电站实测
4.3.1 测量项目及测试回路
4.3.2 端口骚扰电压测试结果
4.4 端口骚扰电压的典型波形特征
4.5 本章小结
第5章 智能组件端口骚扰电压的实验室研究
5.1 GIS设备智能组件端口骚扰电压模拟试验平台
5.1.1 模拟试验平台构成
5.1.2 模拟试验及分析
5.1.3 模拟试验平台有效性验证
5.2 模拟试验平台的建模与仿真
5.2.1 GIS管道的等效电路模型
5.2.2 模拟试验平台的传输线网络模型
5.2.3 二次电缆的多导体传输线耦合模型
5.2.4 仿真结果及分析
5.3 GIS设备智能组件端口骚扰电压的影响因素和防护措施
5.3.1 GIS结构尺寸的影响
5.3.2 GIS接地的影响
5.3.3 二次电缆等效负载的影响
5.3.4 二次电缆屏蔽接地的影响
5.3.5 GIS智能组件端口骚扰电压防护措施
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子式互感器电磁干扰及其关键技术现状研究[J]. 田斌,鲍刚,李振华,李振兴. 变压器. 2017(06)
[2]电子式互感器电磁兼容性能研究现状分析[J]. 李振华,于洁,李振兴,徐艳春. 高压电器. 2017(04)
[3]电子式电流互感器电磁抗干扰仿真与测试[J]. 刘志恒,段雄英,廖敏夫,邹积岩. 高电压技术. 2017(03)
[4]变压器雷电冲击试验空间磁场对智能组件影响的计算分析[J]. 赵军,陈维江,高飞,张建功. 中国电机工程学报. 2016(14)
[5]计及套管导体辐射损耗的VFTO计算方法[J]. 赵军,陈维江,张建功,李志兵,王磊. 中国电机工程学报. 2016(13)
[6]GIS隔离开关操作过程中管壳空间暂态电磁辐射计算[J]. 干喆渊,赵军,张建功,谢鹏康,陈恒林. 高电压技术. 2016(03)
[7]252kV GIS特快速瞬态试验回路研究[J]. 段韶峰,李志兵,詹花茂,王浩,李成榕,刘北阳,姚林志,赵琳. 高压电器. 2016(02)
[8]500kV GIS变电站VFTO对于电子式互感器的电磁骚扰研究[J]. 冯利民,王晓波,吴联梓,王佳颖,刘赫. 电工技术学报. 2016(01)
[9]VFTO作用下电子式电流互感器二次端口电磁特性仿真分析[J]. 张建功,赵军,谢鹏康,陈恒林. 电工技术学报. 2015(S2)
[10]GIS隔离开关操作产生的壳体电位升高和VFTO关系[J]. 关永刚,蔡元纪,刘卫东,陈维江. 高电压技术. 2015(12)
博士论文
[1]特高压交流气体绝缘开关设备的电磁瞬态特性研究[D]. 胡榕.华北电力大学(北京) 2016
本文编号：3698822
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 GIS设备开关操作引起的特快速瞬态过程
1.2.2 GIS设备开关操作对智能组件的骚扰电压
1.2.3 GIS设备骚扰电压的测量
1.2.4 GIS设备的宽频等效电路的建模与仿真
1.2.5 GIS设备智能组件骚扰电压的防护
1.3 论文主要工作
第2章 GIS设备智能组件端口骚扰电压测量系统
2.1 测量要求
2.2 测量原理和测量系统
2.2.1 测量原理
2.2.2 测量系统研制
2.3 测量装置性能测试
2.3.1 直流和扫频电压测试
2.3.2 雷电冲击和方波响应测试
2.3.3 示波器测量系统和采集卡测量系统对比测试
2.3.4 1000 kV特高压变电站GIS智能组件端口骚扰电压测量
2.4 本章小结
第3章 1100 kV GIS设备试验回路智能组件端口骚扰电压特性
3.1 试验回路与测量布置
3.2 模拟试验内容与工况
3.3 不同试验条件下骚扰电压水平和特征
3.3.1 电缆屏蔽层不同接地方式对端口骚扰水平的影响
3.3.2 二次电缆芯线间不同负载对二次系统端口电磁骚扰水平的影响
3.4 骚扰电压波形参数定义和提取
3.4.1 IEC标准波形参数定义
3.4.2 试验波形数据参数的计算机处理
3.4.3 端口骚扰波形参数统计和分布
3.5 本章小结
第4章 500 kV变电站GIS设备智能组件端口骚扰电压特性
4.1 江苏南通500 kV变电站实测
4.1.1 测量项目
4.1.2 测试回路
4.1.3 隔离开关操作产生的骚扰电压特征
4.1.4 断路器操作产生的骚扰电压特征
4.1.5 隔离开关与断路器操作产生骚扰的比较
4.2 江苏高邮500 kV变电站实测
4.2.1 测量项目
4.2.2 测试回路
4.2.3 断路器CT端口骚扰电压测试结果
4.3 山东济南500 kV变电站实测
4.3.1 测量项目及测试回路
4.3.2 端口骚扰电压测试结果
4.4 端口骚扰电压的典型波形特征
4.5 本章小结
第5章 智能组件端口骚扰电压的实验室研究
5.1 GIS设备智能组件端口骚扰电压模拟试验平台
5.1.1 模拟试验平台构成
5.1.2 模拟试验及分析
5.1.3 模拟试验平台有效性验证
5.2 模拟试验平台的建模与仿真
5.2.1 GIS管道的等效电路模型
5.2.2 模拟试验平台的传输线网络模型
5.2.3 二次电缆的多导体传输线耦合模型
5.2.4 仿真结果及分析
5.3 GIS设备智能组件端口骚扰电压的影响因素和防护措施
5.3.1 GIS结构尺寸的影响
5.3.2 GIS接地的影响
5.3.3 二次电缆等效负载的影响
5.3.4 二次电缆屏蔽接地的影响
5.3.5 GIS智能组件端口骚扰电压防护措施
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子式互感器电磁干扰及其关键技术现状研究[J]. 田斌,鲍刚,李振华,李振兴. 变压器. 2017(06)
[2]电子式互感器电磁兼容性能研究现状分析[J]. 李振华,于洁,李振兴,徐艳春. 高压电器. 2017(04)
[3]电子式电流互感器电磁抗干扰仿真与测试[J]. 刘志恒,段雄英,廖敏夫,邹积岩. 高电压技术. 2017(03)
[4]变压器雷电冲击试验空间磁场对智能组件影响的计算分析[J]. 赵军,陈维江,高飞,张建功. 中国电机工程学报. 2016(14)
[5]计及套管导体辐射损耗的VFTO计算方法[J]. 赵军,陈维江,张建功,李志兵,王磊. 中国电机工程学报. 2016(13)
[6]GIS隔离开关操作过程中管壳空间暂态电磁辐射计算[J]. 干喆渊,赵军,张建功,谢鹏康,陈恒林. 高电压技术. 2016(03)
[7]252kV GIS特快速瞬态试验回路研究[J]. 段韶峰,李志兵,詹花茂,王浩,李成榕,刘北阳,姚林志,赵琳. 高压电器. 2016(02)
[8]500kV GIS变电站VFTO对于电子式互感器的电磁骚扰研究[J]. 冯利民,王晓波,吴联梓,王佳颖,刘赫. 电工技术学报. 2016(01)
[9]VFTO作用下电子式电流互感器二次端口电磁特性仿真分析[J]. 张建功,赵军,谢鹏康,陈恒林. 电工技术学报. 2015(S2)
[10]GIS隔离开关操作产生的壳体电位升高和VFTO关系[J]. 关永刚,蔡元纪,刘卫东,陈维江. 高电压技术. 2015(12)
博士论文
[1]特高压交流气体绝缘开关设备的电磁瞬态特性研究[D]. 胡榕.华北电力大学(北京) 2016
本文编号：3698822
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