电力电网的低频骚扰抗扰度试验装置的设计

阿力木·艾山　阿曼古丽·玉斯英

作者简介：阿力木·艾山（1965.08-），新疆乌鲁木齐人，国网新疆电力公司培训中心高级培训师，1990年7月毕业于新疆工学院电气工程系电力系统及其自动化专业，获得工学学士学位。

摘要：中谐波电流试验实施的过程中，为满足实验要求，研制出一种新型低频骚扰抗扰度实验装置。这种设备在应用的过程中，基于可编程电源技术，利用调压器以及降生压变压器进行中谐波电流试验的电流控制。在试验实施的过程中会产生较大的实验电流、精度会比较高，波形调整方便，能够对电网进行传导。经过系统的分析就能够促使设备具备相应的要求。本文就电力电网的低频骚扰抗扰度实验装置的设计进行分析。

关键词：谐波电流；低频骚扰抗扰度；实验

引言

在工业化技术发展的过程中，大量非线性工业负载以及电子设备被广泛的应用在工业生产中。但是在此过程中店里电网的磁污染现象较为严重，磁污染一旦产生就会引起谐波电流、电压波动、电压闪变、三相电压不平衡、电压畸变等电源质量问题。这种问题一旦出现将会给电力电网的其他设备运行造成严重的影响。因而，在此种情况下不仅要减少对电力电网的骚扰，还应当增强各种店里电网的骚抗能力。在工业生产中，电气控制设备对电网安全具有重要的影响。我国在此方面也已经制定了电气设备抗扰性能的强制标准。在标准中就对电气设备谐波电流、电压波动瞬变等抗扰度进行了明确的规定。但是我国目前还没形成成熟的谐波电流合成技术。

1.国家标准 GB14048.2 要求

在生产的过程中，产生的谐波实验电流波形需要按照国家情形标准GB 14048.2《低压开关设备和控制设备第2部分：断路器》附录F中 F.4.1.2条款内方案A的要求设计，相关的数据参照表1。

表1实验电流方案

谐波次数谐波电流大小峰值系数

3次谐波基波分量的72%≤3次谐波≤基波分量的88%2.0±0.2

5次谐波基波分量的45%≤5次谐波≤基波分量的55%1.9±0.2

2. 系统结构设计

在系统结构设计的过程中，通常都会分为几个部分的设计。分成不同部分进行设计，有助于设计效果的体现。

2.1总体结构

低频骚扰抗扰度实验装置设计的总体结构设计图如图1所示。电压电源能够为整个实验系统提供稳定可靠地电力[1]。而可编程电源提供按照稳定可靠的电力供应，调压器以及降压升流隔离变压器可编程电源的高电压的谐波波形输出转换为大电流的谐波波形输出，为低压断路器检测提供所需的大电流谐波源，负载为 EUT（低压断路器）提供所需的试验测试电流要求，在整个结构中加入监测与分析设备，确保检测的准确可靠。

图1系统总体结构设计图

2.2可编程电源模块

在设计的过程中可编程电源模块的设计应用3台型号完全一致，采用并联方式连接在一起电容量为2KVA的可编程电源组成。在电源上通过GBIP的通讯口与上位机进行连接。在此次实验实施的过程中，可以利用特定的电源控制软件控制可编程电源的谐波波形输出。与此同时，在可编程电源产生的谐波电压值方面，可将值确定在0-400V，电源的电容量可以达到最大的6KVA[2]。当然，在与之电源输出电压的过程中，可见电压预设值在220V，这样可编程电源输出的最大电流就会控制在30A左右。

2.3调压器及降压升流隔离变压器变换模块

调压器及降压升流隔离变压器变换模块在实验设计中的主要作用就是将可编程输出的谐波电流转换为需要的电压3VAC，這样输出的谐波电流最大数值就是2000A。在变换模块输出端的过程中，采用柔性电流钳以及示波器将其作为谐波电流波形监视测量工具。从监测设备就可以看出，谐波电流的波形主要3次与5次谐波。应用50Hz电磁式电流互感器能够对模块输出的电流进行测量。这样在测量过程中产生误差的时候，使用柔性电流钳，促使波形达到3次与5次的波形分量频率测量要求。

3. 结果分析

在设计的过程中将多种因素考虑在内，能够到相应的结构设计结果。这对应用于工业中具有重要的影响。

3.1可编程电源参数设定

为了验证实验中设计的低频骚扰抗扰度实验装置，在此次操作的过程中应用智能万能式型低压短路器作为实验验证的对象。将这种应用与低压短路器脱扣器的抗扰度能力。在此实验结果验证的过程中，将可编程参数设定值在以下的范围。3 次谐波试验可编程电源参数：基波：60%，3次谐波：100%，相位：200°；5次谐波试验可编程电源参数：基波：50%，5次谐波：85%，相位：180°。即使可编程电源的输出能够符合相应的标准规定要求，但是在可编程电源输出后模块负载为感性负载。这样就会导致输出的谐波电流波形将会便宜可编程可编程电源输出的谐波电流波形。在此种情况下，需要经过反复的调整可编程电源输出谐波电压波形参数，使得通过感性负载后输出的谐波电流波形符合国家的标准要求。在实验设计的过程中，谐波电流的大小通常都可以由变压器进行控制[3]。调节变压器调节可编程输出端的电压，促使降生流变换模块的输出端电流随着调压变压器电压调节的变化而变化。

3.2谐波实验电流输出结果分析

在基波和三次谐波、五次谐波电流输出的过程中，可以通过调压器进行控制。相关的数据如表2所示。在调压器调压的古某恒智那个，可以对槟城电源谐波电压波形输出改变，但是这种改变也仅仅是输出谐波电流大小的改变，基波分量与峰值等相关参数并没有发生变化。

表2电流波形参数

电流基波电流谐波电流谐波电流站基波电流分量电流峰值电流有效值峰值系数

106580558873.0484011712.1

101183139547.5423010112.0

4.结语

笔者主要是利用可编程电源研究合成所要求的复合波，并通过变压器将可编程输出谐波电流放大到标准检测所要求的谐波电流，从而很好的解决了谐波电流合成技术的难题。在工业生产的过程镇南关，采用这种方法能够显现出多种优点，有助于店里淡忘低频骚抗扰度实验装置的应用。（作者单位：国网新疆电力公司培训中心）

参考文献：

[1]钱振宁.家用电器、电动工具和类似器具的抗扰度试验标准概述（一）[J].家用电器科技，2014，12（10）：89-90.

[2]钱振宇.对新老基础性抗扰度标准差异性的解读（待续）[J].低压电器，2013，7（14）：65-66.

[3]邵振威，李明，朱中文.射频场感应的传导骚扰抗扰度试验电磁环境探讨[J].电子质量，2014，14（13）：87-88.