分析高压换流站电磁干扰.doc

1分析高压换流站的电磁干扰问题华北电力大学电气0713班蒋智宇摘要:随着高压、超高压直流输电的广泛应用,换流站也快速增加,由于换流站(包括整流站和逆变站)的特殊性,产生的各种电磁干扰问题与常规变电站也不尽相同。本文详细讨论了换流站电磁干扰的产生、传输方式及电磁干扰的危害,提出了换流站防止电磁干扰的具体措施。关键词:换流站电磁干扰屏蔽滤波接地一、问题的提出换流站包括整流站和逆变站,设备复杂。特别是高压及超高压换流站存在和应用大量电气、电子设备,形成了错综复杂的电磁环境。如何使换流站内的电气设备不受外来干扰的影响,也不对所处环境和其他设备造成干扰,即保证电气设备在复杂的电磁环境中能够正常工作,同时又减少电气设备自身对环境产生的电磁污染,如何采取具体有效的抗干扰措施,是必须解决的课题。二、电磁干扰的产生及危害电磁干扰源可分为自然干扰与人为干扰源。自然干扰源如雷电、宇宙辐射、太阳黑子的干扰等;人为干扰源如变配电设备、换流设备、变频设备、架空输电线、无线电发射台等。各种干扰源容易对周围的其他电气、电子设备形成电磁干扰,引发故障或者影响信号的传输。另外,过度的电磁干扰会形成电磁污染,危害人们的身体健康,破坏生态平衡。换流站的电磁干扰主要来自高压设备操作、换流阀的操作、低压交直流回路内电气设备的操作、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围的静电场、电磁波辐射和输电线路或设备短路故障所引起的瞬变过程等。1、自然干扰源雷电干扰是最严重的。雷电流经避雷器入地,使得地网上的电位分布极不均匀,同时引起地电位升高,这会使得对屏蔽层接在地网上的弱电系统电缆产生干扰。一部分幅值较低的雷电流进入开关站后,将在弱电系统电缆上产生感应分量,或直接经过各电压等级的避雷器进入弱电系统的电源系统。另外,雷击换流站附近物体,也将在弱电系统电缆上产生感应干扰。使得弱电设备无法正常工作。对于信息系统电子设备来说,可能使设备停止工作,造成巨大的经济损失。2、内部干扰源传导和辐射电磁干扰产生于换流阀的导通和关断过程。正、负极间电压的迅速变化导致暂态电压和暂态电流产生带来的干扰。换流阀触发时将产生大量的射频干扰。3、高压操作干扰交流断路器及隔离刀闸等一次设备的操作,引起回路的状态发生变化,从一种稳定状态经过振荡过渡到新的稳定状态,该过程将产生暂态过电压干扰。如开关投、切时,触头之间将产生电弧重燃,在回路中形成一系列高频振荡,幅值等于电弧重燃瞬间断口之间的电位差。这种暂态具有很强的波头,通过静电耦合或电磁耦合而作用在附近的电缆上,引起电磁干扰,对弱电系统设备包括继电保护、控制、信号、通信、监测等的仪器、仪表,特别是电子和微电子装置,其耐压水平和抗干扰能力都比较弱,如不采取措施,可能会影响直流系统的安全运行。4、绝缘子表面放电及导线电晕产生的射频干扰2当气候条件变化或在暂态电压的作用下,将会引起站内绝缘子的表面放电及导线表面发生电晕,产生高频辐射场。其特点是范围广,传播距离远,虽不造成破坏性影响,但对灵敏度较低的弱电设备产生不可忽视的干扰,以至造成保护误动作。5、其他偶然干扰源电容器投切、电容式电压互感器引起的谐振、变压器涌流、高压试验、低压操作、负荷支路改变、铁磁谐振及过电压引起的间隙闪络等原因产生。过电压是一种严重的电磁干扰。换流站内有各种电磁干扰源。以微处理器等固态元件和计算机为基础的,包括检测、控制、信号