基于BP-MIV的地铁磁感应电压影响因素贡献度分析

地铁牵引电流在列车运行中动态变化,导致周边电网回路中产生磁感应电压,由此产生的感应电流是致使变压器发生直流偏磁的关键因素之一。磁感应电压的产生受多种因素影响,为定量分析不同影响因素对其贡献度的大小,首先利用磁感应电压公式推导出地铁磁感应电压的主要影响因素,其次建立“地铁线路-输电线”磁耦合边界元模型,仿真分析关键因素对感应电压的影响,在列车平稳运行阶段,感应电压受影响很小,在1 000 m处,感应电压已衰减了90%,继而构建了产生磁感应电压的反向(back propagation,BP)神经网络,并采用平均影响值(mean impact value,MIV)解析各个影响因素对磁感应电压的贡献度。结果表明,等效回路中磁感应电压更易被等效回路长度影响,其贡献度为44.38%,相对距离的贡献度最小,仅为21.31%。因此,电力系统构成等效回路的面积是影响最终在闭合回路中产生磁感应电压值的最重要因素。

轨道交通牵引系统感应电压测试与抑制技术

为了解决轨道交通列车牵引系统对轨道电路的感应干扰问题,文章深入分析了列车牵引系统基于感应耦合对轨道电路产生的干扰作用机制,根据地铁直流牵引系统的真实布局布线首次在国内实验室搭建了一套1:1还原的牵引系统感应电压测试平台,通过在实验室静态条件下模拟车辆牵引系统对轨道电路接收端产生的瞬态感应干扰,研究了牵引系统在不同运行工况以及与轨道电路在不同相对位置条件下,各种干扰部件及耦合环路对轨道电路产生的感应电压水平,确定了电阻制动时直流斩波器与制动电阻所形成的耦合回路是地铁直流牵引系统对地面轨道电路系统的最大感应干扰源。通过分析牵引系统感应发射频谱特性与斩波IGBT开关频率的关系,采用频谱管理的方法对牵引系统感应发射特征频率进行重新分配,进而错开轨道电路的工作敏感频段。试验结果表明,这种感应干扰抑制策略可有效降低车辆牵引系统对轨道电路造成的感应干扰风险。

基于有限元法的GIL感应电压仿真研究

GIL在运行过程中,不可避免的存在感应电压,为研究GIL外壳感应电压,本文以国内某工程GIL为案例,展示了GIL壳体以及抱箍的感应电压计算方法研究及三维有限元仿真分析,推导了相关有限元分析计算的公式,进行了三维有限元仿真计算。针对正常工况以及短路工况下的壳体及抱箍的感应电压,分别在频域以及时域进行了仿真分析。并通过实地测量GIL外壳感应电压,与理论计算值进行比对,验证了频域/时域分析有限元计算方法的准确性。(注:此成果由长江电力股份有限公司资助)。

绝缘地线的感应电压研究

当输电线路运行时,绝缘地线将产生工频感应电压,该感应电压对运维检修和地线绝缘间隙有较大影响。为此,建立500 kV单回架空线路的地线感应电压仿真计算模型,计算地线全线绝缘、地线全线绝缘(单点接地)、地线绝缘(沿线设有效接地点)3种情况下的感应电压,分析线路长度、输送容量、接地点等对感应电压的影响,并提出降低感应电压的有效措施。

配电网带电作业期间感应电压分析

在配电网系统中,在带电部件附近工作是一种有效的工作方法,然而,交流感应在附近工作时会对线路员构成威胁。本文的目的是介绍高压设备上的感应现象,包括不同的耦合类型,以及演变的感应电压和电流的大小,此外,还对交流感应事故的原因和结果进行了总结。

开关柜二次回路接线产生感应电压的原因分析及解决方案

由于10kV 开关柜内部空间有限,在交流回路导线的旁边,不可避免会有直流回路导线敷设,这些交流导线、直流导线的线间和对地之间的分散电容电压形成分散、叠加的感应电压,因此,随着交流回路、交流接线的增多,在开关柜内其他二次回路上引起的感应电压也就越来越高。只要开关柜内存在交流回路和直流回路共同布线,二次回路产生感应电压就必然存在,不可能完全消除。只能根据产生的原理分析,以及通过实测确定的对感应电压产生影响的因素,针对性的提出解决方案。

一种有效消除感应电压影响继电器动作的措施

在单相交流控制回路中,长电缆的感应电压可能会影响继电器的动作,使控制回路不能正常工作,文中通过工程实例试验验证,提出一种有效消除感应电压影响继电器动作的措施,简单易行,具有实用意义。

基于感应电压特征的架空配电线路故障识别研究

常规的架空配电线路故障识别区域划定一般是单频段,针对故障识别的速度较慢,致使误识别率逐渐增高。为此提出基于感应电压特征的架空配电线路故障识别研究。根据当前的识别需求,先提取故障特征,采用多频段的方式,提高故障识别的速度,进行多频段感应故障相电压变动区域分布划定。以此为基础,构建感应电压特征架空配电线路故障识别模型,采用自适应跟踪监测的方式来实现故障识别处理。测试结果表明:对比于传统馈线自动化与级差保护架空配电线路故障识别方法、传统R语言ARIMA模型架空配电线路故障识别方法,此次设计的感应电压特征架空配电线路故障识别方法最终得出的误识别率较低,其误识别率均控制在15%以下。这说明在感应电压特征的辅助下,设计的架空配电线路故障识别方法更为高效,识别精准度明显提高,具有实际的应用意义与创新价值。

4 MV感应电压叠加器的电压测量

为测量4 MV感应电压叠加器的电压,设计和标定了多个D-dot电压探头。频响测试结果表明探头频率上限大于270 MHz,满足待测电压信号频率响应需求。标定中,由于分压器与探头的安装位置不同,为了避免传输线阻抗失配导致快前沿电压信号在不同测量点的电压波形差异,采用前沿数百纳秒的脉冲信号开展标定。由于探头的低频特性同时满足标定与实测的需求,因而标定的准确性得以保证。考虑装配结构及精度对探头灵敏度的直接影响,次级电压探头采取了在感应腔逐级安装过程中的在线标定方法。由于靠近二极管的电压探头受到电子等影响导致波形畸变,因此直接测量负载电压存在困难。4 MV装置的多发实验结果表明,输出端传输线上电压波形与其下游位置电压波形之差,与用两者之间电感计算的电压波形相吻合,说明采用二极管上游电压探头的测量结果来计算二极管电压是行之有效的。

金属物体RF感应电压的危害与测量

金属物体RF感应电压对人员和燃油都有危害。常规RF电压表不能方便、精确地测量金属物体RF感应电压。为配合GJB5046《舰艇金属物体感应电压测量方法》和HJB34-90《舰船电磁兼容规范》的贯彻执行而研制的金属物体RF感应电压测试仪,其频率响应指标和幅度精度指标均符合标准要求,且使用方便,重复性好。

平行线路感应电压电流的矩阵精确计算

平行线路间的感应电压、电流数值是线路接地开关选型的重要依据,目前采用的近似理论方法结果不够准确。为提升计算结果的准确性,以同塔双回线路为研究对象,基于相模变换原理、传输线方程和分块矩阵理论,提出了一种可准确计算平行线路感应电压、电流的新方法。该方法考虑线路首末端及各相感应电压、电流的差异,其基本原理同样适用于多回平行线路。采用所提方法计算某330 kV同塔双回线路的感应电压、电流,并与ATP仿真结果进行比较,结果表明,所提方法能够从技术、经济层面为平行线路选择合适的接地开关。

平行线路感应电压电流近似计算方法

针对目前常用的平行线路感应电压、电流近似理论存在计算方法考虑因素不全、结果不准确等问题,基于叠加原理,提出一种新的精确计算方法,分别计算感应电压、电流,并提出一种便于工程应用的近似计算方法。使用这2种方法对某330 kV同塔双回线路感应电压、电流进行计算,结果表明:线路电阻对感应电流的影响不可忽略;近似计算方法能够满足工程需要。

750 kV输电线路下地面金属附着物感应电压分析研究

若西北地区750 kV超高压输电线路下诸多果园和大棚的位置和布置不恰当,其地面设施的金属构件上可能感应一定的电压,严重时会使接触的人员感到不适。该文以750 kV超高压输电线路下葡萄园的布置方式为研究对象,通过有限元仿真计算,得到不同布置情况下金属设施上的感应电压。研究表明:在垂直于输电线路布置情况下,若悬浮金属铁丝足够长则可以降低其上的感应电压值;抬高输电线路的高度也可降低铁丝藤架的感应电压值。

地铁牵引供电系统电网回路中磁感应电压仿真分析

地铁牵引供电系统与周边电网回路存在磁感应现象,由此产生的感应电流可能导致变压器发生直流偏磁。为定量分析地铁牵引供电系统在电网回路中产生的磁感应电压大小,文章首先基于磁感应电压产生机理,计算对比地铁牵引供电系统电网回路中磁感应电压的计算值和仿真值,继而利用傅里叶分析磁感应电压的特点,得出以下结论:磁感应电压为极低频交流电压;当列车未驶入或已驶离与电网回路并行区间时,二者之间的误差以感生电动势为主,当列车行驶进入与电网回路形成并行区间时,误差为感生电势与动生电势的累加。

基于感应电压触电事件分析的35kV单芯电缆护层接地方式研究

基于感应电压触电事件分析,根据35kV单芯电缆护层接地方式的选择原则及护层感应电压的计算,给出地铁供电系统中35kV单芯电缆护层的合理接地方式,以降低系统故障率,优化设备管理与运行。

超/特高压交直流输电线路下方低压配线上的感应电压和电流计算

为保障低压配电线路检修作业安全,有必要研究低压配线在停运检修状态下的感应电压和电流。采用EMTP建模仿真,分别计算了上海地区4个超/特高压交、直流输电工程线路下方平行架设的380 V低压配线上的感应电压、电流,对影响感应的因素进行了分析,并设计研发了低压配电线路感应电压消除装置。仿真结果表明,超/特高压交、直流线路在其下方停运的380 V配线上产生较大的感应电压和电流,感应电压最高可达30~70 k V。试验结果表明,低压配线感应电压消除装置在线路停运时将其两端接地,能有效消除配电线路上的感应电压。

特高压同塔双回线路感应电压、电流仿真分析

特高压同塔双回输电线路因其相间和回间距离小而存在较大的感应电压、电流,会直接影响线路检修、运行和接地开关设备的选型。为此,以浙北—上海特高压同塔双回输电线路为例,建立了特高压下同塔双回输电线路模型,计算了同向全换位和逆向全换位在不同负荷电流下的感应电压、电流。当负荷电流为3500A时,逆向全换位的最大静电感应电压为25.36kV,静电感应电流为5.73A,电磁感应电压为1.33kV,电磁感应电流为41.79A。计算结果表明:增加回间距离及采用逆向全换位可以在一定程度上减小感应电压、电流幅值。当停运线路两端接地时,线路中部仍有0.77kV的感应电压,运行线路断路器分闸操作也会在停运线路上产生感应65.96kV的暂态过电压,在进行线路检修、运行及设备选型时需引起注意。

电力牵引环境下电缆耦合纵向感应电压评估计算的比较

随着高铁、城市轨道交通的普及,设备及其电缆在电力牵引环境下的应用越来越多,很多电缆在这样的环境下都会因电磁耦合效应产生一定的纵向感应电压。这类纵向感应电压极有可能因为设备维护人员的误触摸而产生电击伤害,也有可能因为产品设计的不合理导致设备的损坏、误操作等诸多问题。本文中列举了这类纵向感应电压评估计算的三种不同实现方式,并对三种方式得到的差异化结果做了分析比较,并对差异原因一一做了分析。

交流控制回路感应电压计算分析与故障处理

交流控制回路间存在感应电压,严重情况下感应电压会影响被控元件的可靠动作,影响设备正常运行。分析了交流控制回路感应电压产生的原因,结合某水电站地下厂房加压送风风机控制回路中接触器无法释放的问题,提出消除感应电压的三种方法,并进行计算分析,通过并联电容的方法解决现场问题,该故障处理方法可行有效。

某水电站主变压器感应电压试验时局放超标问题分析

变压器局放超标问题是设备监理实践中遇到的典型问题,诊断难度大,处理周期长,且往往在出厂前试验阶段发现,故对设备交期有较大影响。本案例介绍了带有局部放电测量的感应电压试验方法,并针对某水电站主变压器设备在感应电压试验时暴露出的局放超标问题,从设备监理角度组织开展了原因分析,组织和督促制造单位先后采用绝缘油热油循环、绝缘油色谱分析、超声波法定位局部放电源、脱气处理、解体检查、更换高压出线装置等措施经3个阶段最终成功找到局部放电源并进行了更换,确保了出厂试验测量值符合技术要求,对同类问题的处理有一定的借鉴意义。