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基于兩級分壓器的6~35 kV 系統(tǒng)過電壓在線監(jiān)測裝置
研究背景：
6~35 kV 中壓電網(wǎng)由于其絕緣水平低，遭受雷電過電壓威脅的概率較大。此外，其部分線路也可能存在較嚴(yán)重的操作過電壓問題，比如電力機(jī)車過分相以及頻繁的開關(guān)倒閘操作。這些過電壓導(dǎo)致的設(shè)備損壞事故較多。然而，常用的故障錄波器由于電磁式電壓互感器的頻率響應(yīng)不夠，無法采集快速的暫態(tài)過電壓波形，因而對各種過電壓事故產(chǎn)生的原因分析缺乏實(shí)際數(shù)據(jù)支持，事故原因有時(shí)難以查明。目前，110 kV及以上過電壓在線監(jiān)測裝置采用變壓器電容式套管的末屏抽頭與低壓臂匹配電容構(gòu)成分壓器，但該方法需要將變壓器套管末屏脫開，改變了其正常運(yùn)行方式，存有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。10 kV過電壓在線監(jiān)測裝置通常采用1級阻容分壓器作為電壓傳感器，監(jiān)測的過電壓幅值較低。對于電力系統(tǒng)35 kV電壓等級和電氣化鐵路的27.5 kV特殊電壓等級的過電壓在線監(jiān)測裝置目前并未有詳細(xì)研究，且其電壓等級相比于10 kV電壓等級，分別提高了3.5和2.75倍，并不能沿用10 kV過電壓在線監(jiān)測裝置，需要考慮因電壓等級的提高所帶來的絕緣和電磁兼容問題，以及分壓器分壓比增加對分壓器線性度的影響問題。因此，有必要研究35 kV及27.5kV電壓等級的過電壓在線監(jiān)測裝置。
分壓器主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：
（1）采用兩級分壓器作為過電壓在線監(jiān)測裝置的電壓傳感器，相比于一級分壓器，其分壓比的線性度較佳。
（2）相比于傳統(tǒng)的硬件電路觸發(fā)數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)，本文采用硬件電路結(jié)合軟件判斷的方式觸發(fā)數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)，極大地提高了觸發(fā)可靠性。
（3）提出了一種新的實(shí)驗(yàn)測試方法，在并聯(lián)避雷器的情況下，模擬高幅值的沖擊電壓侵入，驗(yàn)證本裝置的電磁兼容性。
分壓器解決的問題和意義：
（1）該裝置可直接獲取6~35kV系統(tǒng)中的內(nèi)部和大氣過電壓實(shí)測波形數(shù)據(jù)，尤其是對于分布廣闊的山區(qū)中壓電網(wǎng)的過電壓事故防范具有現(xiàn)實(shí)意義。
（2）通過兩級分壓器設(shè)計(jì)，解決了一級分壓器分壓比過大帶來的線性度問題；通過增加接地線的表面積，解決了在沖擊高壓下出現(xiàn)的波形振蕩問題。
研究或后續(xù)論文題目：
團(tuán)隊(duì)后續(xù)將在沖擊電壓下電纜的狀態(tài)評估、電力系統(tǒng)過電壓與保護(hù)-電磁暫態(tài)和電力系統(tǒng)電磁兼容等方面開展更為深入的研究。