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基于兩級分壓器的6~35 kV 系統過電壓在線監測裝置
研究背景：
6~35 kV 中壓電網由于其絕緣水平低，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重的操作過電壓問題，比如電力機車過分相以及頻繁的開關倒閘操作。這些過電壓導致的設備損壞事故較多。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不夠，無法采集快速的暫態過電壓波形，因而對各種過電壓事故產生的原因分析缺乏實際數據支持，事故原因有時難以查明。目前，110 kV及以上過電壓在線監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，改變了其正常運行方式，存有一定的安全風險。10 kV過電壓在線監測裝置通常采用1級阻容分壓器作為電壓傳感器，監測的過電壓幅值較低。對于電力系統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測裝置目前并未有詳細研究，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測裝置。
分壓器主要創新點：
（1）采用兩級分壓器作為過電壓在線監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）相比于傳統的硬件電路觸發數據采集卡采集數據，本文采用硬件電路結合軟件判斷的方式觸發數據采集卡采集數據，極大地提高了觸發可靠性。
（3）提出了一種新的實驗測試方法，在并聯避雷器的情況下，模擬高幅值的沖擊電壓侵入，驗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系統中的內部和大氣過電壓實測波形數據，尤其是對于分布廣闊的山區中壓電網的過電壓事故防范具有現實意義。
（2）通過兩級分壓器設計，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的波形振蕩問題。
研究或后續論文題目：
團隊后續將在沖擊電壓下電纜的狀態評估、電力系統過電壓與保護-電磁暫態和電力系統電磁兼容等方面開展更為深入的研究。