电力设备电磁兼容问题研究

　电磁干扰主要有以下几种：

　1．谐波的干扰

　谐波对一次设备的影响和危害主要表现在以下几方面：增加设备的损耗，提高温升，降低设备的出力和寿命；增加绝缘中的介质损耗和局部放电量，加速绝缘老化；增加电动机的振动和噪音。
　谐波对二次设备的主要影响是干扰其正常的工作状态，诸如测量的准确度，动作的可靠性等。
　谐波对继电保护装置的干扰，在故障情况下，影响较大的是距离保护。阻抗继电器是按系统的基波阻抗整定的，谐波的出现．特别是3次谐波会引起很大的测量误差，严重时可能导致拒动或误动。

　2．一次回路中的开关操作

　主要是电力网中断路器、隔离开关等的操作，引起电容器组、空载变压器、电抗器、电动机等产生过电压，弓l起电磁干扰。

　3．雷击干扰

　当雷电击中电网中的变电站后，大电流将经接地点泄入地网，使接地点电位大大升高，若二次回路接地点靠近雷击大电流的入地点，则二次回路接地点电位将随之升高，会在二次同路中形成共模干扰，引起过电压，严重时会造成二次设备绝缘击穿。

　4．二次回路自身的干扰

　二次回路自身的干扰主要是通过电磁感应而产生的。变电站或发电厂的综合电力设备的数字集成电路装置，很多是采用单片机系统来实现的。由于该系统中的印刷电路板(PCB)上的器件均是由直流电源供电，而直流回路中有许多大电感线圈，在进行开关操作时，线圈两端将出现过电压，它会感应出不利于二次设备正常工作的感应电压和感应电流，对PCB上的器件造成干扰，从而干扰单片机系统的正常工作。
　电磁干扰从干扰源传递到敏感设备有两种方式，即传导和辐射。传导分为电导性耦合直接耦合、电容性耦台电场耦合和电感性耦合。辐射主要为电磁耦合。通过磁场产生的干扰，由导体间的互感引起。当二次回路中电流发生突变时，交链到二次回路的磁通也随之发生变化，进而感应出干扰电压。一次回路暂态电流幅值越大，频率越高，一次回路与二次回路间的磁联系越强，则感性耦合造成的干扰就越大。电力系统的干扰主要是通过TA、CVT及传输电缆传至低压设备，其次是通过高频辐射耦合，主要耦合形式为电导性和电感性耦合。 

    四、抑制电磁干扰的措施 

    在任何系统中，形成EMC必须具备3个基本条件(称电磁干扰三要素)：存在干扰源、有对干扰源敏感的接收单元、有把能量从干扰源耦合到接受单元上的通道。
　根据电磁干扰的类型和特点，一般采取屏蔽、滤波和接地方法抑制电磁干扰。

　1．干扰传输通道抑制
DFs安规与电磁兼容网
　（1）屏蔽可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽3种，一般采取电磁屏蔽的方法来防止交变电磁场产生的干扰。屏蔽有两个目的：a、限制设备内辐射的电磁能量泄露到外部；b．防止外来的辐射干扰进入设备，干扰设备的正常工作。
　a.电场屏蔽法
　最简单的措施是在感应源与受感器之间用金属隔板接地，以抑制寄生电容耦合，实现电场屏蔽。对电场干扰较强的，则用高导电率金属罩接地效果更好。
　b.磁场屏蔽法
　磁场又分低频磁场和高频磁场，针对不同磁场应采取不同措施。对低频磁场可用高导磁材料做屏蔽体来实现磁场屏蔽，但被屏蔽的元器件在平行于磁场的方向不得出现缝隙，以避免漏磁。对高频磁场由于存在电场分量和磁场分量，则要求采用电场屏蔽和磁场屏蔽同时进行。但铁磁材料防高频磁场只限于100kHz以下，更高频的磁场还需采取特殊措施，为防止缝隙、孔洞漏磁，要尽可能减少缝隙或增加缝隙深度，在孔洞处加盖金属罩，如有凸出的金属轴必须可靠接地或加装波导衰减器等。
　当要屏蔽的磁场很强时，屏蔽材料会发生饱和，一旦发生饱和，就将丧失屏蔽效能。遇到这种情况，可采用双层屏蔽，第一层采用低导磁率材料，不易饱和；第二层采用高导磁率材料，但易饱和。第一层屏蔽先将磁场衰减到适当强度，使第二层屏蔽不会饱和，而使高导磁率材料能充分发挥屏蔽效果。
　（2）滤波
　滤波技术是滤除电源干扰的有效措施。一般来讲，电源污染形成的干扰最为常见。随着电子技术的迅速发展，开关电源的应用日益普及。为此，从消除开关电源产生的电磁干扰角度看，还应考虑采用EMI滤波器。EMI滤波器的设计与传统滤波器不同，除了要对电磁干扰的高频带给以尽可能的衰减外，还要求在截止频率下，尽量使电源、负载阻抗和滤波器相应元件阻抗接近，并遵循两条基本原则：DFs安规与电磁兼容网
　a.滤波器的串联电感要接到低阻抗电源或低阻抗负载；
　b.滤波器的并联电容要接到高阻抗电源或高阻抗负载。这样才能提高EMI滤波器的实际应用效果。
　滤波器的正确安装方式也很重要，如在线路板上安装，电磁干扰直接进入滤波器，就会降低滤波效果，所以滤波器必须屏蔽。
　（3）接地
　接地是电路、设备、系统工作的基本技术要求之一，也是防止干扰的最基本的方法之一。因为接地可以使电路中的干扰电流回归大地，因此，正确的接地可以有效地抑制干扰信号对其它设备的影响。
　接地、滤波和屏蔽3种基本方法都可以增强电磁设备的电磁兼容性，既可以单独采用实施，也可以相互补充采用。譬如，设备的可靠接地可以防止静电干扰，而降低设备对屏蔽的要求；良好的电磁屏蔽能够有效防止电磁辐射干扰，可以适当放宽对滤波电路的要求。从对总体的作用考虑，良好的接地可以降低干扰频率的能量；屏蔽能够隔离电磁辐射耦合的途径，降低辐射的能量；而滤波则可以对通过电源传导的干扰能量进行衰减。