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特高压输变电电磁兼容测试与研究现状

2010-12-234510国家电网自动化设备电磁兼容实验室 张梅


    我国在输变电电磁暂态干扰测试和研究上,起步比较晚,武高院利用自身优势和条件获得了较多电磁场环境的现场测试数据,但在暂态干扰的测试上,国内的积累数据并不是很多。因为,暂态干扰的测量面临的困难相对比较多,开关操作需要各方面的配合和支持,机会不多;测试仪器性能指标要求比较高;测试方法的科学合理性以及测试结果的一致性都需谨慎实施和考核。国网自动化设备电磁兼容实验室主要进行输变电自动化设备的电磁兼容测试,积累了丰富的电磁兼容测试资料,同时,参与现场的暂态干扰测试,为输变电自动化设备电磁兼容测试的一致性提供了良好的数据支持。电科院和地方电力研究所也积极进行输变电暂态干扰的测试,最近,西北电网公司在750千伏示范工程官亭变电站,成功进行了国内首次750千伏GIS设备快速暂态过电压(VFTO)测试,主要测试了750千伏GIS中隔离开关带电操作引起的VFTO幅值及波形等参数与GIS外壳地电位瞬态升高情况,刀闸分合操作测试共计39次,操作200多项,为750千伏GIS设备操作和运行维护提供了有力依据,也为后续750千伏及特高压GIS设备设计、选型积累了经验和数据,更为特高压操作开关暂态冲击干扰提供了最有力的数据支持。

(2)特高压电磁兼容标准制定与实施的局限性
    电磁兼容技术是由过去的电磁干扰研究发展起来的。国际上,欧盟89/336/EEC电磁兼容指令从1996年1月1日开始强制执行,大大推动了全球的电磁兼容标准的强制执行和电磁兼容认证工作,使其向更加规范化和法制化方法发展。2004年12月15欧洲议会、欧共体理事会通过了一个新的电磁兼容指令:2004/108/EC。

    我国的EMC测试及标准化工作起步于20世纪60年代,当时国内一些研究所筹建了条件相对简陋的实验室,开展无线电干扰的测试、科研工作,同时参考了前苏联和欧美国家的标准来制定自己的标准和测试方法。

1986年成立全国无线电干扰标准化技术委员会,并对应CISPR设立了A、B、C、D、E、F、G分会,根据我国的国情设立了S分会-系统间电磁兼容,主要研究无线电系统和无线电系统之间的电磁兼容问题。

    对于继电保护装置产品,国际电工委员会IEC标准TC95技术委员会成立了专门电磁兼容研究的工作组,在研究电磁兼容技术的基础上,结合量度继电器及装置自身工作的特点和国际电工委员会IEC标准TC77技术委员会及CISPR技术委员会制定基础标准发展的动向,编制了适用于继电保护产品的电磁兼容标准体系并不断进行更新标准的内容。我国相应的继电保护标准化组织已将相应的国际标准转化为国家标准。由此,也能看出我国在电磁兼容的制定上,基本上以引用国际相关标准为主要方式。所以,在进行具体实施过程中,不免有不适应的局限性。

    在产品进行相关电磁兼容测试和认证的具体实施时,EMC测试人员及产品工程人员接触到的一般为产品类标准,产品类标准数量最多,但却仍然不能为产品EMC测试提供清晰明确的指导细则。这主要由产品类标准中产品范围定义宽泛、专用产品标准的缺失、企业对产品测试理解不深刻等原因所引起,造成试验方法不有误差甚至不正确、试验结果判定不合理或不确定等结果。由此,在根本上重视产品的电磁兼容考核,深刻理解电磁兼容标准的实施内容,并针对自身产品的特性制定企业标准和专用产品标准,积极发展基础测试研究,获取符合我国实际情况的各种干扰类型及数据,开发测试仪器,提出合理规范的试验方法,是我国电磁兼容标准体系中的一项重要补充内容。

    对于特高压继电保护产品的相关电磁兼容测试标准,在没有大量数据支撑的情况下,目前还没有具体的国际参考标准。国网自动化设备电磁兼容实验室依据原有的考核数据和有限的现场测试数据,对工作在特高压输变电电磁环境下的产品,依据其工作电磁恶劣环境,进行了电磁兼容测试要求划分,并进行了相关测试考核,相关产品在实际特高压输变电环境下工作正常,未发生相关因干扰产生错误操作及故障的案例。

四、特高压电磁兼容未来发展

    NIST的计量专家建议,EMC需要在三个应用方面改进测量能力,即抗扰度测试、骚扰测试、电磁环境的评价和相关标准的制定,测量的频率范围要覆盖0~300GHz。

    由此,对于特高压输变电电磁兼容测试和研究来讲,获取大量的现场数据支撑以支持制定合适的抗扰度标准;研制更大场强和传导干扰的抗扰度测试设备以模拟越来越恶劣的电磁环境;研究适用于现代数字电子系统的脉冲电磁辐射测量方法;研究科学严谨的实验室测试方法以改善电磁兼容测量的不确定度和可重复性等,是我国相关电磁兼容测试和研究机构的着重发展方向。

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