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電子式互感器面臨電磁兼容性考驗

發(fā)布時間:2016-06-16 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】經(jīng)過多年的試用實踐,電子式互感器技術(shù)優(yōu)勢已在一些典型電站上得到驗證。但在技術(shù)進(jìn)步效果明顯的同時,擴(kuò)展應(yīng)用也面臨新問題,最集中的表現(xiàn)是在應(yīng)對惡劣電磁環(huán)境上,其深層原因是無論國內(nèi)、國外,從標(biāo)準(zhǔn)體系、試驗方法到設(shè)計規(guī)范,尚未完全意識到電站特殊電磁干擾的嚴(yán)重性。

至今還沒有專門針對高壓電站電磁干擾方面的系統(tǒng)試驗和理論研究,導(dǎo)致的結(jié)果是電子式互感器的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中缺少與電站實際操作等效的試驗標(biāo)準(zhǔn)和評測方法。眾多制造廠家簡單地瞄準(zhǔn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā),即使達(dá)到最高級別,也不能完全適應(yīng)現(xiàn)場應(yīng)用條件。
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要完善

電子式互感器是一種直接運(yùn)行在數(shù)十萬伏高壓導(dǎo)線上的電子設(shè)備,接受的電磁干擾強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他任何既有電子裝置,我們?nèi)狈@種特有工況的研究和試驗,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,至今沒有針對性條款。例如針對電子式互感器的IEC、GB/T標(biāo)準(zhǔn)都未涉及與現(xiàn)場等效的開關(guān)拉弧操作和強(qiáng)電流沖擊試驗內(nèi)容和評判標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有的EMC試驗主要是針對戶內(nèi)電子設(shè)備,不能代替電站電磁干擾的物理機(jī)制和烈度等級。例如:

一是對于空間輻射干擾,GB/T17626.x的試驗標(biāo)準(zhǔn)最大為電場強(qiáng)度10伏/米,工頻磁場或脈沖磁場最大規(guī)定為1千安/米。但實際電站上敞開式隔離刀操作時,斷口拉弧在附近產(chǎn)生的電場強(qiáng)度峰值高達(dá)3千伏/米以上;緊靠導(dǎo)線安裝的高壓傳變型互感器,其電子線路將承受高達(dá)10~100千安/米量級的磁場沖擊干擾,強(qiáng)度約為GB/T17626.x試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的數(shù)百倍以上,電磁干擾烈度大大超出人們的習(xí)慣思維,必須采取超常措施,防護(hù)方法顯然是個全新的課題。

二是對于信號、電源線引入的干擾,GB/T17626.x標(biāo)準(zhǔn)中,主要涉及導(dǎo)線由空間接收的射頻電磁干擾,其試驗強(qiáng)度遠(yuǎn)不及電站上的真實強(qiáng)度。GIS類全封閉組合電器,由VFTO(快速暫態(tài)過電壓)現(xiàn)象引起的殼體(地)電位暫態(tài)突變——它的干擾峰值強(qiáng)度約在10~30千伏,頻率約在10~30兆赫,這一高壓開關(guān)類電器特有的干擾現(xiàn)象未能包含在國標(biāo)試驗內(nèi)容中,它是電子式互感器應(yīng)用中目前面臨的最重要的電磁兼容性課題,正是這一現(xiàn)象導(dǎo)致很多組合在一次電器上的互感器故障頻發(fā)。一般性干擾會導(dǎo)致互感器發(fā)出失真數(shù)據(jù)或通信錯誤,引起保護(hù)設(shè)備誤判或誤動,更嚴(yán)重的會損壞電子器件,使采集電路設(shè)備永久失效。

電子式互感器面臨電磁兼容性考驗

成功案例可以借鑒

2011年,延安750千伏智能變電站上200多臺套各種類型的電子式互感器成功投運(yùn),750、330側(cè)經(jīng)受數(shù)十次開—合操作試驗,成功通過全面年檢。這也證明了一個事實,即只要措施得當(dāng),即便是超高壓電站,電磁干擾可以有效防護(hù)。這一事實與該站在技術(shù)論證階段一些專家根據(jù)當(dāng)前技術(shù)現(xiàn)狀所做的預(yù)測正好相反,也與個別220千伏以下電站電磁兼容性問題頻發(fā)形成反差。其實問題就出在對電磁兼容性認(rèn)識誤區(qū)上,延安站互感器的研發(fā)者已經(jīng)意識到電磁兼容性問題的嚴(yán)重性,采用高于國標(biāo)、比現(xiàn)場更嚴(yán)酷的等效試驗方法,進(jìn)行了長達(dá)6個月的驗證試驗和技術(shù)改進(jìn),引導(dǎo)產(chǎn)品電磁兼容性技術(shù),一步步達(dá)到了預(yù)期的防護(hù)效果。該站的成功,打破了超高壓站抗御電磁干擾技術(shù)的禁錮,反映了我國在這一技術(shù)領(lǐng)域的最新成果,具有引領(lǐng)和示范作用。

目前,在國家電網(wǎng)公司有關(guān)部門的主導(dǎo)下,電子式互感器新試驗標(biāo)準(zhǔn)正在討論和制定中,新標(biāo)準(zhǔn)將增加一些與現(xiàn)場等效的操作試驗,以便更加接近電站的真實工況。這一導(dǎo)向,必然成為引領(lǐng)互感器技術(shù)科學(xué)、有序、健康發(fā)展的指路標(biāo)。在此,呼吁電力科研院所,盡快從理論和試驗方法上建立電站操作干擾的物理模型和數(shù)學(xué)模型,做到定量描述干擾作用的機(jī)理和時空規(guī)律,研制可重復(fù)、可定量的等效實驗裝置,為建立防護(hù)措施的針對性和有效性提供理論指導(dǎo),避免帶有偶然性的“試用性”試驗。另外,希望新標(biāo)準(zhǔn)寬、嚴(yán)適度,著重收緊安全性穩(wěn)定性指標(biāo),放寬其他相關(guān)度不大的技術(shù)性指標(biāo),以利于各種門類的現(xiàn)代科技成果融入互感器產(chǎn)品,保持我國電子式互感器技術(shù)創(chuàng)新的良好勢頭。



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