GIS变电站开关操作引起的二次设备端口电磁骚扰模拟实验及分析

在GIS变电站中,智能二次设备如合并单元、智能终端等测量监测设备就地放置在汇控柜中,这些电子设备容易受到开关操作引起的瞬态电磁干扰。为了方便测量和研究不同工况下电磁骚扰数据,设计了一种模拟试验平台,可用于模拟产生开关操作情况下GIS变电站传感器和二次设备端口电磁骚扰。利用陡波电源作为激励源进行实验,测量了GIS中心导杆与外壳始端终端电压、GIS外壳对地电压、模拟传感器端口骚扰电压、模拟汇控柜端口骚扰电压。测量波形与IEC相关标准进行时域和频域对比,说明其符合阻尼振荡波基本特征;与GIS变电站实测骚扰对比,说明其与实测波形特征有较好的一致性,能够用于二次设备端口骚扰电压耦合特性,防护措施评价及考核方法研究。

GIS变电站二次设备端口电磁骚扰测量系统的研制及应用

在GIS变电站中,大量二次智能单元下放到本地汇控柜或者安装在GIS一次设备附近,例如:电子式互感器、合并单元、智能终端等测量监测设备。它们容易受到开关操作引起的瞬态骚扰电压影响而导致工作异常。为了制定相应的电磁兼容考核要求和防护措施,研究电磁兼容特性,需要通过测量掌握二次设备端口所受电磁骚扰电压特性,则需要满足特定要求的GIS变电站二次端口电磁骚扰测量系统。开关操作引起的二次设备端口瞬态骚扰电压的特点是:高频成分较多,分布在几兆赫至十几兆赫,最高可达上百兆赫;上升沿陡度大,可至数纳秒级;持续时间长,整个过程可达几百毫秒。文中使用基于阻容分压原理的高压探头,使用高速数字化仪为核心数据采集装置,研制了符合上述要求的测量系统。通过用高速数字化仪代替示波器、光纤控制远程通信和专业电磁屏蔽箱,使得该测量具有系统体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、易于携带且成本较低的特点。通过直流高压、方波、雷电波以及现场测量试验,验证该测量系统够测量单峰值30 kV以内,上升沿5 ns的瞬态电压。该测量系统已在某1 000 kV特高压GIS变电站得到了应用。

高压开关操作引起瞬态电磁干扰的实测分析

为研究高压开关重击穿过程的发生规律,分析隔离开关和断路器操作产生电磁骚扰的特性,对500 k V变电站开关操作过程中导致二次回路的电磁干扰进行现场测量,并对开关操作产生的骚扰电压进行时域和频域特性分析,确定骚扰等级及主频范围。测量结果表明,就地汇控柜内二次设备端口骚扰电压幅值达到320 V,频率分布集中在45.83 MHz之内。断路器操作时端口骚扰电压有较大的幅值水平,尤其是断路器分闸-合闸-分闸操作时端口骚扰电压在幅值、微脉冲持续时间和上升沿上,相对于隔离开关操作有更为严重的情况出现。

GB/T 18487.2-2017标准测试难点及建议

讨论新版GB/T 18487.2-2017标准CPT端口的传导骚扰电压测试,无钥匙进入系统的辐射骚扰,直流供电设备的电压瞬态骚扰测试方法。对测试布置及所用的设备进行探讨。提出针对GB/T 18487.2-2017的标准修订建议。