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    10kV開關柜開斷對二次智能設備的電磁干擾

    放大字體  縮小字體 發布日期:2017-07-03 來源:中國知網 作者:黎鵬 黃道春 阮江軍 牛小波 朱晨光 瀏覽次數:911
         隨著智能電網的發展,設備的智能化已成為當 今電網發展的主要方向,二次控制、保護設備的高 度集成化,增加了二次智能設備對瞬態干擾的敏感 性與脆弱性[1]。開關柜作為配電系統中保護與控制 的重要開關設備,其內部結構復雜,二次裝置與高 壓斷路器距離較近,較容易遭受高壓開關操作引起 的瞬態高頻干擾[2-3],而且低壓部分相互之間也會發 生串擾,輕則影響顯示等功能,嚴重時會使開關柜 出現誤動、拒動甚至毀壞。因此研究二次智能設備 在開關柜開斷時的電磁干擾情況具有實際意義。 國外對開關(隔離開關、斷路器)操作產生的電磁干 擾問題進行了較多研究[4-10],重點對高電壓等級的 空氣絕緣變電站(air insulated substation,AIS)、氣 體絕緣組合電器(gas insulated switchgear,GIS)中開 關操作產生的瞬態電場及磁場進行了測量和分析; 測量發現,AIS、GIS 中隔離開關和斷路器操作產 生的瞬態電磁脈沖上升沿可達到 ns 級,空間最大電場強度超過 10 kV/m,最大磁場強度超過 200 A/m, 開關操作的主導頻率在 0.5~120 MHz,其中斷路 器操作與隔離開關相比,瞬態幅值小,主導頻率 高。國內的研究起步較晚,重點以 500 kV 變電站 為主[11-13],文獻[12]中測得的隔離開關操作最大 場強約為 19 kV/m,斷路器操作時最大場強約為 15 kV/m。
        對于中壓開關柜的電磁干擾問題,國外研究重 點集中在重燃方面,而國內研究較少;文獻[14-15] 對 20 kV 開關柜斷路器重燃時在 CT 二次側引起的 高頻電流進行了測量分析,得到由重燃引起的高頻 電流頻率為 1~3 MHz;文獻[16]對 40 kV 開關柜斷 路器多次重擊穿引起的電磁干擾信號進行了測量, 并對最后一次及倒數第 2 次重燃的波形進行了分析, 分析表明干擾電流的頻帶范圍達到 200 MHz,輻射 電場的頻帶范圍達到 750 MHz;雖然電弧重燃對二 次側的干擾較大,但斷路器在燃弧開斷過程中也會 對二次智能設備產生高頻干擾;目前針對開關柜開 斷的電磁干擾研究由于現場試驗的嚴酷性,并未對 二次側干擾電流進行直接測量,結果并不能直觀反 映干擾強弱,因此有必要對該情況下的電流干擾情 況進行研究。
        本文利用振蕩型合成試驗回路針對 10 kV 開關 柜的電磁干擾問題進行不同條件下的合成開斷試 驗,采集開斷過程中 CT 輸出端、智能操控裝置以 及間隔智能單元輸入的電流信號;對采集的信號進 行時頻特性分析,得到了干擾信號的頻帶及能量分 布,可為開關柜的抗電磁干擾性能改進提供參考。更多詳細內容請見附件  
    10kV開關柜開斷對二次智能設備的電磁干擾_黎鵬.pdf

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