本文關(guān)鍵詞：電子式互感器在智能變電站中的電磁兼容問題研究

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【摘要】：隨著智能電網(wǎng)上升成為國家戰(zhàn)略,智能變電站進入快速發(fā)展階段。電子式互感器作為變電站中與一次側(cè)溝通的設(shè)備,為電網(wǎng)二次設(shè)備提供一次電壓電流信息因而具有重要作用。由于變電站電磁環(huán)境極為復(fù)雜同時電子式互感器包含有許多電子器件,電磁騷擾已經(jīng)成為電子式互感器故障的首要因素,因此有必要對電子式互感器的電磁兼容問題進行研究,保證其在智能變電站中穩(wěn)定可靠運行。本文介紹了電子式互感器在變電站應(yīng)用情況,在深入研究電子式互感器標(biāo)準(zhǔn)IEC60044-7/8和變電站通信協(xié)議IEC61850的基礎(chǔ)上,研制了以MSP430為核心的采集器和以ARM9為核心的合并單元。設(shè)計電子式互感器電磁兼容措施需要對各類騷擾的特征量進行分析統(tǒng)計。本文以此為出發(fā)點深入分析了變電站中存在的主要電磁騷擾,并對各類騷擾按照能量的幅值和頻率特征進行了歸類。對智能變電站中存在的特殊的VFTO騷擾本文單獨進行了研究并得出了該類騷擾的特征量。為了抑制變電站電磁騷擾對電子式互感器的影響,本文結(jié)合電子式互感器實際電子器件深入研究了各類電磁騷擾對互感器的耦合路徑,量化分析了電磁騷擾對電子式互感器傳感元件和二次電路工作性能以及測量準(zhǔn)確度的影響。在此基礎(chǔ)上本文以各類電磁騷擾的幅值和頻譜特征量為依據(jù),設(shè)計了抑制騷擾的硬件濾波器電路并給出了采集器和合并單元的外部防護措施。該濾波器由于考慮了VFTO的影響,相較現(xiàn)行實際工程中采用的濾波電路具有更優(yōu)良的電磁防護性能。最后對文章設(shè)計的電子式電壓互感器和電子式電流互感器進行了準(zhǔn)確度試驗、沖擊耐壓試驗和隔離開關(guān)分合容性小電流實驗,試驗結(jié)果表明所研制的電子式互感器具有良好的電磁兼容性能,具有良好的測量精度。
【關(guān)鍵詞】：智能變電站 電子式互感器 電磁兼容 VFTO
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM63;TM45
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 智能電網(wǎng)和智能變電站的發(fā)展趨勢10-13
• 1.2 電子式互感器在智能變電站實際應(yīng)用中的問題13-16
• 1.3 本文所做的主要工作16-18
• 2 電磁兼容原理和變電站各類電磁干擾分析18-31
• 2.1 電磁兼容原理18-22
• 2.1.1 電磁干擾和電磁兼容18
• 2.1.2 電磁騷擾的耦合方式18-20
• 2.1.3 電磁干擾的主要抑制方法20-22
• 2.2 變電站常見電磁騷擾事件22-26
• 2.2.1 高壓開關(guān)操作22-23
• 2.2.2 雷電沖擊23-24
• 2.2.3 系統(tǒng)接地故障24
• 2.2.4 無線電輻射場24
• 2.2.5 氣體絕緣變電站快速暫態(tài)過電壓24-26
• 2.3 電子式互感器電磁兼容性能指標(biāo)26-31
• 3 電子式互感器的功能設(shè)計31-44
• 3.1 電子式互感器的整體架構(gòu)31-32
• 3.2 電子式互感器的硬件實現(xiàn)32-39
• 3.2.1 采集器單片機最小系統(tǒng)33-35
• 3.2.2 AD轉(zhuǎn)換電路35-36
• 3.2.3 光傳輸模塊的設(shè)計36-37
• 3.2.4 合并單元的實現(xiàn)方案37-38
• 3.2.5 以太網(wǎng)控制器38-39
• 3.2.6 電源模塊39
• 3.3 電子式互感器的軟件設(shè)計39-44
• 3.3.1 采集器的軟件部分39-42
• 3.3.2 合并單元的軟件部分42-44
• 4 電子式互感器的電磁兼容分析與設(shè)計44-59
• 4.1 變電站騷擾源頻譜特性分析44-48
• 4.2 變電站電磁騷擾到電子式互感器的具體耦合路徑48-51
• 4.2.1 電磁騷擾通過傳感器進行耦合48-49
• 4.2.2 電磁騷擾通過二次電路進行耦合49-50
• 4.2.3 VFTO導(dǎo)致的地電位升高50-51
• 4.3 電子式互感器電磁兼容的硬件電路設(shè)計51-56
• 4.3.1 EFT/B的濾波器設(shè)計51-52
• 4.3.2 浪涌的濾波器設(shè)計52-55
• 4.3.3 VFTO的干擾抑制措施55-56
• 4.4 電子式互感器電磁兼容的軟件設(shè)計56-58
• 4.5 其他電磁兼容措施58-59
• 5 電子式互感器性能試驗59-67
• 5.1 電子式互感器的測試系統(tǒng)59-61
• 5.2 準(zhǔn)確度試驗61-63
• 5.3 沖擊耐壓試驗63-66
• 5.4 隔離開關(guān)分合容性小電流試驗66-67
• 全文總結(jié)67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻71-75

【相似文獻】

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