射频电磁场辐射抗扰性试验-世纪电源网.ppt

第六章 变电站综合自动化系统可靠性问题 6-1、 变电站电磁干扰产生的原因及后果 一、电磁干扰源 1、电磁干扰源: 外部干扰 内部干扰 外部干扰主要有---交(直)流回路开关操作、扰动性负荷、短路故障、大气过电压(雷电)、静电、无线电干扰等。 内部干扰----自动化系统结构、元件布置和生产工艺等决定，主要有杂散电感、电容引起的不同信号感应，寄生振荡和尖峰信号引起的干扰。 继电器或接触器的触点断开电感元件产生暂态瞬变电压，多点接地造成的电位差干扰等。 2、电磁干扰源信号源的种类及特点： 1）浪涌干扰 特点是持续时间长、脉冲上升时间慢、能 量大、但幅值低。 2)快速瞬变干扰 特点是电压上升时间快、持续时间短、重复高，相当于一连串脉冲群。脉冲电压幅值一般为2～7kV，频率可达数兆赫，脉冲群的持续时间为数十毫秒 3)阻尼振荡波。 特性是一连串断续出现的阻尼振荡波，上升时间快、重复率高、持续时间长，振荡频率从100kHz至数兆赫。 4)衰减振荡波。 特点是上升时间为o.5us，频率为100kHz的衰减振荡波，常出现于低压供电网及控制信号回路中。 5）场的干扰 ----工频磁场。正常运行情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场。前者数值较小，后者数值较大，但持续时间短。 -----脉冲磁场。脉冲磁场由雷电、短路事故和断路器操作产生，磁场强度为数百安每米至上千安每米。 ------阻尼振荡磁场。在高、中压变电站中，操作隔离开关时将产生阻尼振荡瞬变过程，也产生相应的磁场。磁场强度由10～1OOA／m，振荡频率从100千赫到数兆赫。 ------辐射电磁场。无 线电台、电视台、移动式无线电通信设备及各种工业电磁辐射源。 3、干扰对电路的作用 干扰对电路的作用又分为差模干扰 和共模干扰。如图11—l所示。差模干扰是指串联于信号源回路中的干扰，主要由长线路传播的互感所致；共模干扰是由网络对地电位变化所引起的干扰．即对地干扰。共模干扰可以为直流，也可以为交流．是造成自动化装置不能正常工作的主要原因。 二、电磁干扰的耦合途径 (1)电容性静电耦合： (2)电磁感应耦合： (3)共阻抗耦合。 (4)辐射耦合 三、电磁干扰可能造成的后果 1、对电源回路的干扰：变电站综合自动化系统的工作电源有两种，即交流电源和直流电源：监控主机系统和通信管理机往往采用交流220V电源。微机保护等各子系统常采直流电源． 对电源回路的干扰造成计算机工作不稳定，甚至死机。 2、对模拟量输入通道的干扰 3、对开关量输入通道的干扰 4、对CPU和数字电路的干扰 (程序出格死机、保护误动作…） 5、通信中断 6-2、变电站抗电磁干扰的措施 电磁干扰信号能够通过各种途径以传导或辐射的方式耦合至变电站的一次系统和二次系统。 抗干扰应针对电磁干扰的三要素即干扰源、传播途径和电磁敏感设备进行，可采取相应的技术措施，消除或抑制干扰源；切断电磁耦合途径；降低装置本身对电磁干扰的敏感度等措施。 1、抑制干扰源 (1)屏蔽 、 1)变电站综合自动化系统的机柜和机箱采用铁质材料，以实现对电场和磁场的屏蔽，在电场较强的场合，还可以考虑在铁壳内加装铜衬里。 2)机箱或机柜的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可抑制外部高频干扰。由于干扰都是通过端子串人的，当高频干扰到达端子时通过电容对地短接，避免了进入自动化系统内部。 3)综合自动化系统中的测量和微机保护或自控装置所采用的各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层，这样可起电场屏蔽作用，防止高频干扰信号通过分布电容进人自动化系统的相应部件。 4)自动化系统与一次设备的连接采用带有金属外皮(屏蔽层)的控制电缆，电缆的屏 蔽层两端接地，对电场耦合和磁场耦合都有显著的削弱作用，一般可将感应电压降低至不接地时的l％以下。 。 (2)减少强电回路的感应耦合 1)高压母线是强烈的干扰源，因此，增加控制电缆和高压母线之间的距离并尽可能减少平行长度，是减少电磁耦合的有力措施。避雷器和避雷针的接地点、电容式电压互感器、耦合电容器等是高频暂态电流的人地点，控制电缆应尽可能离开它们，以减少感应耦合。 2)电流互感器引出的A、B、C三相线和中性线应在同一根电缆内，避免出现环路。 3)电流和电压互感器的二次交流回路电缆从高压设备引至综合自动化装置安装处时，应尽量靠近接地体，减少进入这些回路的高频瞬变漏磁通。 2、严格执行《继电保护及安全自动装置反