现代防雷技术-变电所地电位干扰及防护措施研究PPT课件.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:93 大小:2.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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最早研究变电所电磁兼容的是上世纪60年美国电力工程技术人员,认识到变电所中的电磁干扰问题是主要对从电子电路到电缆的电磁干扰耦合过程进行了研究,其成果后来形成了美国国家标准协会(ANSI-AmericanNationalStandardsInstitute)的ANSIC37.90标准中的一部分内容[2]。自1970年开始,主要对变电所高压(gāoyā)开关场内的电磁干扰进行了研究。但由于记录仪器的触发信号不易控制,因此所测得的信号难以代表最严重的干扰情况。1978年美国电力科学研究院(EPRI-ElectricPowerResearchInstitute)启动了编号为RP1359的研究项目,建立了一套新的变电所保护和控制系统,对变电所开关柜的电磁干扰进行了研究,但并未研究二次设备所处的电磁环境。通过研究表明,开关操作产生的电弧并非主要的电磁干扰源,电磁干扰主要通过母线与二次设备间的辐射性电磁耦合产生[3]。上世纪80年代初到90年代末,美国和加拿大及其它国家的电力科学工作者对变电所内开关操作、瞬时故障和雷电冲击时的电磁环境进行了合理而有效的预测,收集了一些变电所内瞬态电磁干扰数据,讨论了高压(gāoyā)母线上干扰源耦合至屏蔽控制线各芯线上的电磁干扰特性,为继续深入研究进行了有益的尝试[4-7]。近年来,国际上对电力系统的电磁兼容环境问题非常关注。2001年8月在印度召开的第12届国际高电压会议(ISH)上将电力系统的电磁环境问题列为会议的一个主要议题;在2003年8月在荷兰召开的第13届国际高电压会议(ISH)上已经将电磁环境列为会议的优先议题。许多国家在致力于研究工作及加强技术生产领域里的法规外,有的甚至还以法令的形式去贯彻执行标准。例如(lìrú)欧洲共同体委员会于1989年颁发了89/336/EEC指令,明确规定从1996年1月1日起,所有电子、电气产品必须通过EMC性能的认证,否则,禁止进入欧洲共同体市场[8]。在我国,随着生产、技术的发展,虽然也早已开展了电磁干扰方面的研究及标准化工作,但在工作的深度、广度以及研究试验工作的技术装备方面,还远不能满足需要。目前,国家电力公司非常重视研究变电所瞬态电磁环境问题,并将电力系统电磁兼容问题列为今后电力系统发展中必须解决的关键问题之一。同时在武汉高压研究所、南京自动化研究院和华北电力大学建立了电磁兼容实验室,除了装备符合国际电工委员会(IEC-InternationalElectrotechnicalCommission)电磁兼容标准(即IEC61000-4系列的标准)的电磁兼容性实验系统外,还引进了空间瞬态电磁场测量系统和电力系统电磁干扰预测分析软件。变电所内的电磁兼容问题现己受到世界各国的普遍重视,各国学者对此进行了大量的理论研究和试验研究。通过分析各种参考文献,针对国内外对变电所电磁兼容问题所作的研究,概括起来主要包括以下几方面:8.1.1.干扰源的分析国内外对干扰源的研究涉及各种干扰的来源(例如核爆、雷电、开关操作、各种无线电发射、静电放电等),干扰产生的原因、机理及其特性(如波形、幅值、频率、持续时间等)[8]。干扰的起因很多,干扰可以起源于自然界(如雷电、磁暴),也可以是人为产生的(如开关操作,各种带电导体的开合引起的放电、电晕、各种无线电发射等)[9]。总之,一切电磁能量的发射者,都可能成为干扰源。而接受此能量且影响到自身性能者即成为受干扰者。国内外对电磁干扰现象的大量分析表明,电磁干扰源主要包括[1]:(1)正常运行的空间电磁场的分布;(2)操作、短路或雷电时在不同位置产生的空间电磁场;(3)开关操作或雷电时经互感器传递到二次系统的电磁干扰;(4)短路电流或雷电流经接地系统流入大地,经二次电缆传到二次系统的电磁干扰;(5)空间电磁场在二次系统产生的电磁干扰。干扰的特性可按其频带或波形来分类。按频带宽度可分为宽带干扰和窄带干扰。一般认为窄带干扰的带宽只有(zhǐyǒu)几十赫,最高几百千赫;宽带干扰的带宽则为几十到几百兆赫甚至更宽。知道干扰的带宽及其中心频率,对采用滤波的办法抑制干扰有重要意义。按波形分类干扰波可分为周期性的、非周期性的和随机的三种类型。波形是决定干扰占有带宽的一个重要因素,脉冲波形的前沿上升速度和下降速度越快,其频谱覆盖范围就越宽。通常,脉冲波形包络的面积决定其频谱中的低频含量,而脉冲沿的陡度则决定其高频成分。8.1.2.干扰的耦合途径上述各种途径产生的干扰进入二次电缆的耦合方式可归为两种:共模耦合和差模耦合。共模耦合(也称纵态干扰CMI-CommonModeInterference)是指出现于导线和地之间的干扰。差模耦合(也称横态干扰DMI-DifferentialModeInterference)是指出现于信号回路