特高压换流站电磁干扰源分析

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1、特高压换流站电磁干扰源分析（国网山丙检修公司030032）摘要：特高压直流换流站比较容易产生频率宽广的电磁干扰，这种电磁干扰会严重影响换流站以及附近低压电力、电子器件、设备的正常工作，要想保证换流站各项设备的正常运营，避免设备受到损坏，就要对换流站的电磁干扰源进行具体的分析，以采取针对性的措施来控制换流站内的电磁干扰，从而避免设备受到损伤。为此，木文主要对特高压换流站常见电磁干扰源特性进行了具体的分析，并提出了阀控设备抗干扰设计的其体措施，希望可以保证系统在直流特高压环境下正常工作。关键词：特高压直流换流站；电磁干扰

2、；分析随着高压直流输电工程的大量建设，国内对于特高压换流站电磁干扰的测量、电磁频谱的分布及电磁干扰源特性的研宄越来越多，理论应用侧重于整个直流输电线路或者整体换流站电磁屏蔽的设计，而对核心设备具体的屏蔽分析与设计的研究较少。为此木文对特高压换流站的电磁干扰源及屏蔽设计进行了具体的分析。一、特高压换流站常见电磁干扰特性分析高压直流工程换流站内使用了大量强电或弱电的一、二次设备。一次设备主要为换流变流器、换流阀、断路器、隔离开关等电力设备，二次设备主要为用于保护控制监视一次设备的电子设备，电磁环境复杂。根据电磁干扰信号特

3、性可分为稳态和暂态两类。稳态电磁干扰信号以工频电压、电流、电场、磁场和无线电干扰的形式存在；暂态电磁干扰信号由换流阀周期导通、关断、雷击、故障和开关操作等工况产牛.[1]。根据阀控设备所受电磁干扰信号传输途径分为輻射和传导电磁干扰。1.辐射电磁干扰换流站内辐射电磁干扰主要来源:换流阀周期导通及关断、高压导体电晕放电、交直流场中高压开关动作、外部无线电及雷电等外界原因产生的电磁干扰。如图1所示，阀控设备通常安装在换流阀阀厅巡视走道或相邻控制室内，因此对阀控设备而言，电磁辐射干扰源主要为换流阀运行过程中的电磁辐射。通过试

4、验和对运行的高压直流换流站阀厅辐射测量表明，换流阀产生的电磁干扰频率与换流阀的电压等级关联，通常在10kHz至数兆赫兹之间，引起的电磁干扰强度可达到2000V/m。2.］专导电磁干扰传导电磁干扰主要是由对外设备连接线所引起的，阀控设备通过光纤、电缆与外部系统连线，苏中光纤传输控制保护与阀控系统间控制信号及阀控系统与换流阀间触发、冋检信号；电缆为系统供电线路，接收换流站供电系统电源以及阀控与控制系统通讯。对电气设备传导电磁干扰，主要是电缆传递所引起干扰，具体传递途径分别为通过阀控设备供电电源系统二次冋路及通讯电缆传递。

5、通过供电电源系统传递的干扰和电网干扰有关，如:雷电对电网的冲击、电网故障产生的振荡等；二次冋路传递的干扰与测量装置冇关，如:交直流场断路器、隔离开关动作产生大量高频干扰信号，这些高频信号很容易藕合到控制设备二次冋路，从而传递到阀控设备［2］。二、阀控设备抗干扰设计1.电磁辐射抗干扰设计阀控设备电磁辐射干扰主要来自换流阀电磁辐射。实际运行的换流阀产生的电磁干扰强度达上千伏每米，仅依靠提高阀控设备抗干扰强度，成本较高。通常直流工程换流站采用阀控设备屏蔽和阀控设备安装在具有电磁屏蔽效能的控制室内来抗电磁干扰。控制室电磁屏蔽

6、效能最小要求为40dB,屏蔽30230MHz电磁干扰。如图1所示，阀控设备安装在封闭空间内，与交、直流场中间一般会隔上两层墙壁。换流站建设时会采取屏蔽措施，如在建筑物所奋外框安装金属板、有孔金属板、金属网等起屏蔽作用，减弱厅外电磁辐射干扰。IEC61000-6-2-2005电磁兼容性通用工业环境抗绕度标准要求阀控设备抗干扰能力需达10V/m。通过电磁屏蔽计算公式得最低屏蔽要求:Smin=201g(Esta/Eimmu)式中：Esta是控制室内干扰场强；Eimmu为设备抗干扰能力，Eimmu=10V/m()2.电磁传导

7、抗干扰设计高压直流输电换流站控制设备屏枳为高度集成电子设备，独立于控制保护系统接U系统。对外连接线路，除供电冋路与通信冋路为电缆外，均为光纤连接，电缆为阀控系统传导电磁干扰主要介质。为减少或消除电磁干扰对阀控设备的影响，通过对阀控设备、供电及通信冋路采取屏蔽、接地、滤波、搭线、隔离等技术措施加以限制。具体实施：图1阀控设备在换流站中位置示意图对电缆采用屏蔽技术，防止高次谐波引起的暂态电流影响阀控设备，阀控设备对外电缆主要为供电和通信电缆，换流站内大量谐波和振荡电流通过供电电缆干扰阀控设备，其他设备谐波通过通信电缆干扰

8、阀控设备，因此，现场安装吋，电缆需采用屏蔽电缆，并可靠接地，供电电缆采用屏蔽电缆，屏蔽网电导要大于导线芯电导线1/10,安装吋拨开电缆橡胶层，露出屏蔽层，用金属电缆夹3600夹紧，连接到接地母线排上；通信电缆采用屏蔽双绞线连接，导线两端屏蔽网也要可靠接地［3】。阀控设备可靠接地，滤除电磁干扰引起的过压高频信号对设备的影响，换流站内阀控设备可采取