1. 研究目的与意义(文献综述)
电力系统中,随着以计算机技术和微电子技术为基础的电子设备在保护、控制以及测量、通信等各方面的广泛应用,极大地提高了电力系统运行和管理的技术水平,但是同时,由于这些电子设备在电磁干扰下的敏感度都较高,而电力系统本身又是一个强大的电磁干扰源,特别是在电磁环境更为恶劣的高压变电站,所面临的电磁兼容问题更为突出和尖锐。
气体绝缘变电站(gas insulated substation,简称 gis),又称为全封闭组合电器,与空气绝缘变电站(air insulated substation,简称 ais)相比,它具有占地面积小、运行安全、维护方便以及与周围环境隔绝等诸多优点。因此,气体绝缘变电站在世界各地的应用越来越广泛,尤其在大都市的配电站更是如此。我国的各省市近年来也相继有大批气体绝缘变电站投入运行。如同其它新技术一样,它的使用也带来了新的问题。一方面,由于电站体积小,一次设备和二次设备距离很近,二次电缆处于电磁污染严重的环境中,开关操作等干扰源产生的暂态电磁波有可能在二次电缆中感应出危险的电压并进入气体绝缘变电站的控制设备和保护设备,影响它们的正常运行。另一方面,二次设备的微型化、数字化和智能化也增加了二次设备对暂态干扰的敏感性和脆弱性。因此很有必要研究gis隔离开关操作产生的暂态辐射。
对于 gis 来说,它的干扰源可分为内部与外部两大类。外部干扰源有两种,一是外部故障(相线之间短路或相线对地短路),二是雷击架空线;内部干扰源也分为两种,一是绝缘击穿,二是由隔离开关、接地开关和断路器开合等操作引起。相比较而言,外部引起的干扰较弱。隔离开关和断路器的操作会在气体绝缘变电站内部 产 生 振 荡 频 率 高 达 数 百 兆 赫 兹 的 陡 波 前 过 电 压( very fast transient overvoltage,简称 vfto),它在 gis 内的传播会引起暂态地电位升高(transient ground potential rise,简称 tgpr),又叫做暂态外壳电位升(transient enclosure voltage,简称 tev)。国际大电网会议(cigre)1988 年对由 tgpr 引起的事故进行的调查表明,半数以上的电站发生了由暂态地电位升高引起的事故。引起暂态地电位升高的主要原因是隔离开关操作,其它原因按出现的概率由大到小依次是断路器操作、电力电缆通过接地开关放电和来自变电站外部的雷电波等。引起故障的根本原因是接地网和接地电阻对于高达数百兆赫兹的暂态地电位升高呈现出极大的阻抗。 由于隔离开关的操作是气体绝缘变电站的常规操作,出现频率极高,因此对它的研究就显得尤为重要。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计的基本内容、目标
理解gis隔离开关开关操作时产生的电磁辐射,分析产生电磁辐射的原因,掌握电磁辐射产生的危害。设计测量电磁辐射的方案。以特高压试验基地为基础,进行现场辐射数据的测量。对辐射数据进行采集、存储。用matlab软件完成数据处理。撰写毕业设计的报告。
2.2拟采用的方案及措施
3. 研究计划与安排
第1周-第3周: 搜集相关的学术期刊论文,认真仔细研读,对gis隔离开关操作产生的电磁辐射有足够的了解,提交开题报告和相关的外文翻译资料。
第4周-第5周: 设计测试电磁辐射的试验方案,选择好相应的仪器设备。撰写阶段性报告。
第6周-第8周: 完成gis隔离开关电磁辐射的测试,撰写中期报告。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 陈维江,颜湘莲,王绍武,等.气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压研究的新进展
[j].中国电机工程学报,2011,31(31):1-11.
[2] 张重远,梁贵书,崔翔,等.隔离开关操作对二次设备的影响[j].高电压技术,2002,28(2): 5-7.
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