变电所二次系统电磁兼容抗扰度指标分析

2014-07-14王成舜

科学中国人 2014年12期

王成舜

黑龙江省望奎县电业局

在变电所正常的运行中，其会发射出较高的电磁，我国电网建设也在不断的发展，很多的电气设备也被应用在数据采集和系统控制等很多方面，所以变电所的正常运行对于很多领域的发展都有着十分重要的意义。电力系统在运行的过程中会出现武动或者是破坏的现象，这也会给电力系统的正常运行带来非常不利的影响，近几年，我国的相关人员在变电所二次系统上进行了详细的研究，尤其是对于电磁兼容抗扰度加强了研究。

1、变电所的电磁环境参数

变电所的电磁环境主要分为两大类，一类是工频电磁环境，一类是瞬态电磁环境，后者的环境内容主要囊括了变电所在执行开关操作的过程中所产生的瞬变磁场，同时还包括雷击变电所的过程中在附近的地点所产生的脉冲磁场，在变电所运行的过程中，以此回路和二次回路存在着一定的联系，一方面瞬变电磁会在二次系统运行的过程中以电磁脉冲的形式将其作用与二次系统中，同时一次回路的各种活动都会在耦合的过程中经过二次系统，这样就会在二次回路当中形成一定的干扰。此外，工频电路在工作的过程中也会产生十分强烈的电磁，这样也会对系统的运行构成非常重要的干扰，电位也会在这一过程中迅速升高。

相关人员对变电所运行过程中的工频电磁环境和瞬变电磁环境以及工频电路在短路的过程中发生的电位变化进行了具体的分析，结果显示二次系统在运行的过程中应该加设一些重要的保护和屏蔽，才能对电路运行过程中产生的电磁干扰有一定的抑制作用，所以在进行快速瞬变等试验时应该说对保护和屏蔽等因素进行充分的考虑之后才能对试验的结果进行分析。

2、变电所二次系统的端口划分

端口是设备和外界电磁环境产生联系的一个重要的介质和桥梁，在变电运行的过程中，不管电路以什么样的方式完成耦合，其都要通过端口传输到设备当中，所以二次设备的干扰度和设备的接口形式是有着非常密切的联系的，电磁的骚扰作用从设备方面大致可以分为两个部分，一部分是传导耦合，一部分是辐射耦合，所以端口也相应的分为两个大类，一类是外壳端口，一类是电缆端口，外壳端口在变电运行的过程中主要是对设备的边界起到一定的保护作用，能够有效的减弱电磁干扰端口内部的设备，使其无法正常的运行。二次系统在运行的过程中是外部电磁环境的直接承受者，电缆端口通常情况下就是指和变电设备相连的电源线和设备的接口。

变电所的电源端口主要是指各种电源输出端口。直流电源的电磁干扰主要是因为变电所在运行的过程中电磁在一定条件下发生了耦合的现象，同时对电池整流器的操作也会造成这种现象，另外大型电气设备的操作也会使得电缆在运行的过程中受到干扰。

信号端口在运行的过程中和二次电缆的具体方位有着十分重要的联系，在经过不同区域时，二次电缆会对整个系统造成一定的干扰，在变电所运行的过程中，电缆是变电所电磁干扰的直接承受者，同时其运行的状态也和信号端口的位置、类型以及电缆的相应位置有一定的关系。

与其他端口相比，功能端口存在着很大的不同，它主要负责接地，但是不能作为电缆设备的接入端口，同时在变电所的运行中这一端口要和接地装置连接在一起，在这一过程中还可能会有一些因为接地故障而产生的大量电流通过端口。

3、变电所二次设备抗电磁干扰的特殊要求

当前在我国的变电所运行的过程中对电磁干扰也提出了一些特殊的要求，这些要求对于变电所正常运行有着十分重要的意义，所以在变电所运行的过程中一定要对这些特殊的要求予以一定的重视，以下笔者对这些特殊的要求进行简要的总结。

1)稳定持续磁场试验：常规要求按4级进行测试，施加的工频磁场为30A／m，低于推荐的变电所工频磁场50A／m，因此应按5级进行测试，施加100A／m的工频磁场；

2)1～3S短时磁场试验：常规要求为300A／m(等级4)，低于推荐值1000A／m，因此应按5级(1000A／m)进行测试；

3)阻尼振荡磁场试验：常规要求为100A／m(等级4)，低于推荐值400A／m，因此应按X级(400A／m)进行测试；

4)振荡波试验：常规要求为等级3(1MHz，共模电压2kv，差模电压1kv)，共模电压低于分析结果5kv，因此应按等级5(1MHz，共模电压5kv，差模2kV)进行试验；

5)阻尼振荡波试验：常规要求每个瞬态波形持续时间约为109s，这与分析结果一致。但常规要求为等级3(1MHz，共模电压2.5kv，差模电压1kv)，低于分析结果5kv，因此应按等级5(1MHz，共模电压5kv，差模2kv)进行试验；

6)快速脉冲群试验：分析得到的开关操作产生的平均脉冲数为600个，持续时间为1-2min，因此可以选择重复脉冲频率为2.5Hz，试验时在1min内施加7500个脉冲。常规要求按等级4(供电电源口4kv，信号端口2kv)进行测试，低于分析结果，应按等级5进行测试，供电电源口5kv，与变电所高压设备相连的信号端口5kv；

7)浪涌冲击试验：常规要求按等级4(开路试验电压4kv)进行测试，但按变电所电磁环境分析结果应按等级5(开路试验电压5kv)进行测试。