基于磁性源的接地网拓扑结构检测方法研究

接地网长期处于地下环境中,因腐蚀变细甚至断裂直接影响接地网的性能。接地网的拓扑结构可以反映接地网的状态,为接地网的检修、施工、验收提供重要的技术支撑,具有重要工程应用价值。本文提出了一种基于电磁感应原理的接地网断点诊断方法,检测装置由一个发射线圈和两个接收线圈组成。通电发射线圈会在周围空间产生一次交变磁场,在一次磁场的激励下,接地网导体中会产生感应电流,感应电流进一步产生感应电磁,称为二次磁场,二次场反映了接地扁钢的位置信息。利用接收线圈的合理配置,对接地网导体中感应电流产生的二次交变磁场进行检测,进而得到接地网扁钢的位置及其走向。如果接地网导体存在断点,则流过的感应电流值很小,该感应电流在地表产生的二次交变磁场同样很小,以此可作为接地网断点存在的判据。利用通电CDEGS软件对提出的方法进行了仿真验证,并对真实的接地网进行了试验,结果表明该方法可以有效对接地网的拓扑结构进行检测。

基于Ansys有限元的接地回路电动力分析与优化

GIS设备在中国电网建设中占据着重要位置,设备的安全运行至关重要。在高压设备发生短路故障时,通过设备导体与壳体的短路电流峰值高达171 k A,这对设备的动稳定性和热稳定性都提出了苛刻的要求。针对接地回路,热稳定性考核通过理论计算即可满足要求,但对于动稳定性分析,由于空间结构复杂,理论计算较为困难。文中以小型化550 kV GIS用接地开关的接地回路为研究对象,基于Ansys 16.1的电磁场与结构场进行耦合分析,由电磁场得出接地回路的电流密度与磁通密度分布,给出各部位电动力密度云图,再导入结构场,对接地回路导流排的受力进行强度校核,最终完成导流排结构的优化。通过研究,对比不同结构的仿真结果,分析结构差异,提出了优化设计方案,为高压GIS接地回路的结构改进设计提供了理论基础。

基于耦合缺陷地的超宽带共模滤波器设计

提出了一种采用耦合缺陷接地结构（Coupled-Defected Ground Structure， C-DGS）用于 GHz 差分信号下的新型超宽带共模抑制滤波器。这种新的 C-DGS 由2个彼此相邻的哑铃型 DGS 单元组成。等效电路研究分析表明，与传统的级联DGS 相比， C-DGS 表现出更宽的共模阻带。通过改变 C-DGS 的耦合强度，共模抑制滤波器的阻带带宽可以灵活调整。为了验证这种新的结构，设计、制造并测试了优化后的 C-DGS 测试样品。可以观察到，共模噪声从3.4～12.4 GHz 减少了20 dB以上，而差分信号仍保持良好的质量。

带DGS结构的宽带微带线准椭圆函数滤波器设计

准椭圆滤波器体积小,重量轻,结构紧凑,比契比雪夫滤波器有更好的过渡特性,更高的带外抑制,在卫星通信和移动通信中有广泛的应用前景。但在用准椭圆滤波器实现宽带滤波器时,有时会遇到耦合间隙过小难以加工的问题。在准椭圆滤波器的谐振器底板加入缺陷接地结构(DGS),可以增强谐振器之间的耦合。应用DGS结构,用较宽的耦合间隙实现较强的耦合,从而使宽带滤波器物理上更容易实现。应用三维电磁场仿真软件,设计了一种带DGS结构的宽带微带线准椭圆函数滤波器。

城区变电站周边商民用建筑物的安全分析和评估

随着中国社会经济的发展,不断出现变电站位于城区和市区的情况。为了更好的评估城区变电站周边商民用建筑物的安全性,文章分析了城区变电站对周边商民用建筑物和设备设施的影响,研究了城区变电站故障电流对周边商民用接地系统的耦合干扰。建立了城区变电站故障电流耦合干扰分析模型,基于接地导体GPR(地电位升)这个重要指标,提出了耦合干扰系数概念。定量分析探讨了影响耦合干扰系数的主要参数、因素及其变化规律,给出了城区变电站和商民用建筑物接地系统安全评估和分析的建议流程。最后基于BP神经网络建立了耦合干扰系数计算模型,从而设计者可以基于现场实际情况快速得到商民用建筑物受到的耦合干扰具体数值。研究成果为城区变电站周边商民用建筑物的安全防护和评估提供了理论依据和工程指导。

新型电谐振人工异向介质抑制阵列天线单元间互耦

基于电谐振原理和镜像原理设计了一种周期性接地边耦合SRRs(split ring resonators)结构的新型电谐振人工异向介质,进而将该人工异向介质应用于抑制微带阵列天线元间的互耦.与传统微带阵列天线中的用于抑制互耦的电磁结构相比,该人工电磁结构不仅体积小(厚度仅为0·005λ0),而且能获得优异的阵列单元间互耦抑制性能(抑制度达16·8dB).该研究成果表明人工异向介质在高密度高性能微带天线阵列设计中具有良好的应用潜能.