技术浅谈

cbin99在线登录EMC防护技术

cbin99在线登录是一种直接运行在数十万伏高压导线上的电子设备,接受的电磁干扰强度远远超过了其它任何既有电子装置,我们缺乏对这种特有工况的研究和试验,工业标准中,至今没有针对性条款。例如针对cbin99在线登录的《IEC》、《GB/T》标准都未涉及与现场等效的开关拉弧操作和强电流冲击试验内容和评判标准,现有的EMC试验主要是针对户内电子设备,不能代替电站电磁干扰的物理机制和烈度等级,例如:

(1)对于空间辐射干扰,GB/T17626.x的试验标准最大为电场强度10V/m,工频磁场或脉冲磁场最大规定为1kA/m。但实际电站上敞开式隔离刀操作时,断口拉弧在附近产生的电场强度峰值高达3kV/m以上;紧靠导线安装的高压传变型互感器,其电子线路将承受高达10-100kA/m量级的磁场冲击干扰,强度约为 GB/T17626.x试验标准规定值的数百倍以上,电磁干扰烈度大大超出人们的习惯思维,必须采取超常措施,防护方法显然是个全新的课题。

(2)对于信号、电源线引入的干扰,GB/T17626.x标准中,主要涉及到导线由空间接收的射频电磁干扰,其试验强度远不及电站上的真实强度。GIS类全封闭组合电器,由VFTO(快速暂态过电压)现象引起的壳体(地)电位暂态突变——它的干扰峰值强度约在10-30kV,频率约在10-30MHz,这一高压开关类电器特有的干扰现象未能包含在国标试验内容中,它是cbin99在线登录应用中目前面临的最重要的EMC课题,正是这一现象导致很多组合在一次电器上的互感器故障频发。一般性干扰会导致互感器发出失真数据或通信错误,引起保护设备误判或误动,更严重的会损坏电子器件,使采集电路设备永久失效。

综上所述,电磁干扰的防护理论、试验技术、和防护措施事实上已成为cbin99在线登录推广应用的技术瓶颈,如何应对高压电站的电磁环境,如何与一次封闭电器组合,克服开合操作过程中VFTO现象的破坏作用是一个全新的研究领域。

西安华伟光电公司经过10余年cbin99在线登录技术研发及产品现场运行经验积累,在此领域已取得了长足发展,形成了一套较为完善的支持理论和防护措施,并在国家电网公司长春南500kV和延安750kV两大智能变示范项目上成功应用。

(1)采集器的集中和落地

采集箱用于将一个间隔的电流、电压传感器输出信号数字化,通过光缆远传,采集器安装的位置允许有一定的选择范围,可以选择直接装在GIS 本体靠近传感器的位置上,也可以独立落地就近安装,理论计算和模拟试验均表明落地安装可明显减弱TGPR的影响,针对TGPR 是主要防护对象这一特点,长春站选用了落地措施。

(2)独立接地

采集箱与GIS 筒体共地和独立接地在正常运行时似乎没有区别,但在发生TGPR 期间,有重大区别,采集箱"独立接地"是箱体"落地"安装的配套措施,独立接地会大幅度地消除共模干扰,使得采集电路体系处于安全的"0"电位。

(3)功率型低通滤波器

采集箱下移会使信号侧的共模干扰增大,但采用信号系统的屏蔽隔离措施以及独立接地可有效消除这一影响,对于差模干扰必须采用带有吸收高频功率的低通滤波器,滤除5kHz以上的干扰杂波,本项目研制了一种功率型分布参数低通滤波器,可以应对8kV/5kHz 以上的差模干扰,为cbin99在线登录在GIS 设备上的组合应用起到关键作用。

(4)过压泄放组件

为了防止电源端不可预期的偶发性过电压,电源端加装了过压泄放组件,普遍使用的大功率瞬态二极管过压泄放,由于雪崩速度较慢、耐受过压时间达不到秒级,所以防护效果仍不理想,本项目研制的一种快速过压泄放组件启动速度小于1 微秒,吸收电压高于20kV,在电站应用中起到了电磁防护的最后屏障作用。

2013年3月,吉林省科技厅组织国内相关专家针对该站的cbin99在线登录电磁防护规范和技术进行了技术鉴定,鉴定结论认为:该站应对电磁干扰的试验方法和防护技术措施达到了国际领先水平。