DL/T 1392—2014中直流电源系统绝缘监测装置的电磁兼容试验要求和试验方法
2020-02-22陈希艳徐洋涛陈威立
陈希艳,徐洋涛,陈威立
(许昌开普检测研究院股份有限公司,河南 许昌 461000)
0 引 言
近年来,随着我国工业化进程的持续加快,社会对于电力的需求越来越大,电力系统运行的稳定性和安全性受到社会各界的广泛关注。直流电源系统是整个电力系统的重要组成部分,而直流系统绝缘监测装置是直流电源系统稳定运行的有力保障[1]。
电力系统中电磁干扰现象丰富,直流电源绝缘监测装置在运行过程中同样面临着电磁干扰的威胁[2]。电力行业标准DL/T 1392—2014标准适用于电力系统的直流电源系统,本文主要解析了本标准中规定的对产品的电磁兼容试验要求和试验方法,以及对试验结果的判定。
1 试验项目及要求
1.1 静电放电抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.2中规定的试验等级为3级的抗扰度要求。放电电压为接触放电±6 kV,空气放电±8 kV。
1.2 射频电磁场辐射抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.3中规定的试验等级为3级的抗扰度要求。测试场强为10 V/m。
1.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.4中规定的试验等级为3级的抗扰度要求。辅助电源端口的测试电压为±2 kV,其余端口的测试电压为±1 kV。
1.4 浪涌(冲击)抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.5中规定的试验等级为4级的抗扰度要求。对所有测试端口施加的峰值电压为:线-地±4 kV,线-线±2 kV。
1.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.6中规定的试验等级为3级的抗扰度要求。对所有测试端口施加的骚扰电平为10 V。
1.6 工频磁场抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.8中规定的试验等级为4级的抗扰度要求。磁场强度为:连续磁场30 A/m,短时磁场300 A/m。
1.7 阻尼振荡磁场抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.10中规定的试验等级为4级的抗扰度要求。磁场强度为30 A/m。
1.8 振荡波抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.12中规定的试验等级为3级的抗扰度要求。由于GB/T 17626.12-1998标准已作废,试验依据阻尼振荡波标准GB/T 17626.18—2016。对所有测试端口施加的第一峰值电压为:共模2.5 kV,差模1 kV。
1.9 直流电源输入端口电压短时中断的抗扰度
标准中规定设备应能承受GB/T 17626.29中规定的试验等级为0%UT持续时间为0.3 s的抗扰度要求。
2 试验方法
2.1 静电放电抗扰度
(1)放电部位和方式:试验点的选择应是正常运行条件下操作者易于接近的部位[3],放电方式为为接触放电和空气放电。
(2)干扰施加时间:每个放电部位、每个放电极性1 s。
(3)施加方法:信号源发出的骚扰信号经放电枪的探头对装置的导电部位和非导电部位进行放电。
2.2 射频电磁场辐射抗扰度
(1)试验环境:经过校准的电波暗室。
(2)天线极化方向:水平、垂直极化。
(3)频率范围:80 MHz~1 GHz,1.4~2 GHz。
(4)扫频调制方式:1 kHz正弦波80%调幅。
(5)驻留时间及扫频步长:每个频率点驻留时间至少500 ms,扫频步长应≤1%。
(6)施加方法:信号源发出的电磁骚扰信号经过放大器放大输送至发射天线,由发射天线对装置进行电磁波照射。
2.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
(1)试验极性和施加时间:正、两个极性,每个极性1 min。
(2)施加方法:信号源发出的骚扰信号经过耦合去耦网络施加于装置的电源和母线电压端口,经过电容耦合夹施加于开出端口。
2.4 浪涌(冲击)抗扰度
(1)试验极性和施加时间:正、两个极性,两个脉冲之间时间间隔为20 s。
(2)施加方法:信号源发出的骚扰信号经过耦合去耦网络施加于装置的电源、母线电压和开出端口。电源端口选用12 Ω和2 Ω信号源阻抗,母线电压和开出端口选用42 Ω信号源阻抗。
2.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度
(1)驻留时间及扫频步长:驻留时间至少为500 ms,扫频步长应≤1%。
(2)扫频调制方式:1 kHz正弦波80%调幅。
(3)施加方法:信号源发出的骚扰信号经耦合去耦网络施加于装置的电源、母线电压端口,经电磁钳施加于开出端口。
2.6 工频磁场抗扰度
(1)施加时间:短时磁场施加时间为3s ,连续磁场施加时间60 s。
(2)施加方法:按要求、按磁场线圈的感应因数对1 m×1 m的磁场线圈通入工频电流,装置按浸入法放置于线圈中心部位,分X、Y、Z三个极化方向施加磁场骚扰。
2.7 阻尼振荡磁场抗扰度
(1)施加电流波形:频率为100 kHz和1 MHz的阻尼振荡波。
(2)施加方法:按要求、按磁场线圈的感应因数对1 m×1 m的磁场线圈通入阻尼振荡波电流,装置按浸入法放置于线圈中心部位,分X、Y、Z三个极化方向施加磁场骚扰。
2.8 振荡波抗扰度
(1)试验频率和试验极性:频率为1 MHz和100 kHz,极性为正、负两个极性。
(2)施加时间:60 s。
(3)施加方法:信号源发出的骚扰信号经过耦合去耦网络施加于装置的所有测试端口。
2.9 直流电源输入端口电压短时中断的抗扰度
施加方法:通过满足IEC 61000-4-29:2000的测试软件连接PROFLINE2115测试仪操作供电网电压的变化。
3 结果判定
合格判定如表1所示。
表1 合格判定
4 常见现象
试验过程中出现的问题主要集中在如下7个方面。
(1)静电放电抗扰度过程中,有些装置会出现重启、死机以及装置损坏的现象。
(2)辐射电磁场抗扰度试验过程中,有些装置会出现母线电压、系统对地电阻采样精度不满足标准要求,造成装置误动的现象。
(3)电快速瞬变脉冲群抗扰度试验过程中,有些装置会出现母线电压、系统对地电阻采样精度不满足标准要求,造成装置误动的现象。
(4)浪涌(冲击)抗扰度试验过程中,有些装置会出现母线电压、系统对地电阻采样精度不满足标准要求,造成装置误动的现象,以及装置重启、死机和装置损坏的现象。
(5)射频场感应的传导骚扰抗扰度试验过程中,有些装置会出现母线电压、系统对地电阻采样精度不满足标准要求,造成装置误动的现象。
(6)振荡波抗扰度试验过程中,有些装置会出现母线电压、系统对地电阻采样精度不满足标准要求,造成装置误动的现象。
(7)直流电源输入端口电压短时中断的抗扰度试验过程中,有些装置会出现装置重启的现象。
5 结 论
二次设备的抗扰性能是保证电力系统安全可靠运行的重要条件。由于直流电源系统绝缘监测装置处于发电厂、变电站内,而该环境下存在大量电气、电子设备,形成了错综复杂的电磁环境,为了使绝缘监测装置运行过程中不受外来干扰的影响,严格按照国家标准和行业标准进行电磁兼容试验是非常有必要的。