磁环抑制变电站二次电缆瞬态电磁骚扰模拟试验及分析

在当今变电站中,智能化二次设备发挥了重要作用,其所需的许多电气量由二次电缆引入。二次电缆多处于开关场中,易受到较强的瞬态电磁骚扰。为了探究加装磁环对二次骚扰电压的抑制效果及影响因素,首先搭建了实验室模拟注入试验平台和变电站现场注入试验平台,从两个不同的电缆尺度开展了试验研究。利用注入法,通过容性耦合夹在电缆始端(开关场端)分别注入快速瞬变脉冲群和阻尼振荡波作为激励源,测量了电缆终端(保护小室端)芯线的对地共模电压,探究了磁环串长度、加装位置和材料等因素对抑制效果的影响。然后建立了试验平台的等效电路模型,利用传输线理论对加装位置影响进行了分析。研究结果表明:抑制作用随磁环串加长有不断增强的趋势,但磁环串增加到一定长度后,抑制效果的增加速率放缓;而为了增大抑制效果,磁环材料的选择应遵循磁导率适当高、阻抗损耗高、高频特性较好及饱和磁通密度大等原则;在保护小室端加装磁环可以抑制骚扰电压,在开关场端加装磁环反而使得保护小室端的芯线电压增大,最优加装位置的选择还与电缆实际敷设走向关系密切。研究结果能够用于变电站二次电缆骚扰电压的防护,提升二次设备及敏感线路的可靠性。