張曉磊　劉衛(wèi)新　段兵德　潘霞

摘 要：如今，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的時(shí)代發(fā)展步伐進(jìn)一步加快，在此背景下，智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐也不斷推進(jìn)。在建設(shè)智能變電站的過程中，需要注重新型電子式互感器的使用。電子式互感器作為起到保護(hù)作用以及測(cè)量精度的工具，應(yīng)該得到廣泛的應(yīng)用。但是，該設(shè)備有著不穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)，測(cè)量過程中容易存在故障，并且測(cè)量的精度也不準(zhǔn)確。導(dǎo)致這種現(xiàn)象存在的主要原因是該設(shè)備容易受到電磁的干擾。鑒于此，本文就電子式互感器電磁兼容性能展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

關(guān)鍵詞：電子式互感器；電磁兼容；性能分析

中圖分類號(hào)：TM45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0122-01

近幾年來，我國的電網(wǎng)企業(yè)正在大力開展智能電網(wǎng)改造工程，其主要是基于現(xiàn)代先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化供電技術(shù)，不斷提升計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力供應(yīng)當(dāng)中的應(yīng)用程度。而在工程開展過程中，電子式互感器以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、輕便的體型、較輕的重量以及穩(wěn)定的輸出信號(hào)等優(yōu)勢(shì)被廣泛利用在智能電網(wǎng)當(dāng)中。但就我國目前所使用的各類電子式互感器的技術(shù)來說，其穩(wěn)定性和可靠性均需要進(jìn)行較大程度的提升，而其中引發(fā)相關(guān)事故的主要原因在于電磁干擾的傳播。

1 電子式互感器的電磁干擾機(jī)理

1.1 電磁干擾源

電子式互感器作為數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵設(shè)備之一，在變電站中起著重要作用，然而由于其內(nèi)部低電氣信號(hào)和高電氣信號(hào)并存，因而更易受變電站強(qiáng)電磁環(huán)境的干擾。變電站電磁干擾源主要有變電站開關(guān)操作、電力系統(tǒng)中的局部放電、系統(tǒng)短路、自然環(huán)境下的雷電放電等所引起的強(qiáng)電磁干擾。其中開關(guān)操作可分為：①投切空載變壓器；②斷路器開合高壓線路、高壓母線；③隔離開關(guān)開合空載母線等。其中，由于隔離開關(guān)開合時(shí)觸頭運(yùn)動(dòng)較慢，且不含滅弧裝置，造成開關(guān)斷口間隙的多次重燃，產(chǎn)生陡變的行波，延長了暫態(tài)過程的持續(xù)時(shí)間，生成幾萬赫茲到幾兆赫茲的高頻暫態(tài)脈沖，這將使電子式互感器出現(xiàn)誤報(bào)、甚至損壞問題，對(duì)電子式互感器的正常工作以及電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性造成了極大的影響。

1.2 干擾途徑

干擾源對(duì)設(shè)備的影響途徑，主要包括傳導(dǎo)以及輻射2種干擾方式。其中傳導(dǎo)干擾是指干擾源通過電流或電壓的形式，經(jīng)由電路中的導(dǎo)線或者電感、電容等元件耦合到被干擾的電路中；輻射干擾按照“場(chǎng)”的方式在空間中進(jìn)行傳播，進(jìn)而輻射到被干擾電路。電磁干擾一般通過端口來影響內(nèi)部的元器件，其端口主要包括信號(hào)輸入端口、信號(hào)輸出端口、電源輸入端口以及外殼端口。電子式互感器硬件結(jié)構(gòu)主要有一次傳感單元、采集器以及合并單元3部分。一次傳感單元、采集器的電磁干擾源主要來源于一次導(dǎo)體，由于其內(nèi)部含有各種電子元器件，且安裝位置距離一次導(dǎo)體最近，因此受到的電磁干擾也最為嚴(yán)重。合并單元一般安裝在控制室里，與采集器間采用光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸，不會(huì)接收到來自采集器的直接傳導(dǎo)干擾，因而基本不存在EMI問題。

2 對(duì)電子式互感器的電磁兼容性能進(jìn)行試驗(yàn)分析

在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電子式互感器試驗(yàn)中，一共有13項(xiàng)試驗(yàn)，包括2項(xiàng)抗輻射試驗(yàn)和11項(xiàng)抗干擾試驗(yàn)。其中，11項(xiàng)抗干擾試驗(yàn)主要包括檢驗(yàn)對(duì)諧波和諧間波、對(duì)電壓慢變化、對(duì)電壓暫停和短時(shí)間中斷、對(duì)浪涌、對(duì)電快速瞬變脈沖群、對(duì)震蕩波等等共11種不同應(yīng)用環(huán)境的抗擾度。進(jìn)行這些抗干擾試驗(yàn)的最主要目的是為了了解電子式互感器在各類不同的應(yīng)用環(huán)境下對(duì)電磁干擾的不同抗擊能力，并且以此來確定該電子式互感器的電磁兼容性能。在隔離開關(guān)分合容性小電流試驗(yàn)中，除去上述試驗(yàn)外，最突出的試驗(yàn)是模擬隔離開關(guān)的操作來對(duì)電子式互感器產(chǎn)生的影響進(jìn)行記錄分析。

3 電子式互感器電磁兼容性能的研究

在研究電子變壓器性能的過程中，電磁兼容性能測(cè)試引起的設(shè)備故障率最高，可能導(dǎo)致多個(gè)電子變壓器在不同位置同時(shí)發(fā)生故障。同時(shí)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)下13種電子變壓器的性能測(cè)試，最常見的設(shè)備故障是浪涌抗擾度測(cè)試，可能會(huì)對(duì)電子變壓器的電源模塊造成損壞，也可能導(dǎo)致工作。在處理過程中信號(hào)傳輸?shù)闹袛嘁部赡茉讷@取信號(hào)時(shí)導(dǎo)致異常信號(hào)接收。對(duì)于此類問題，應(yīng)在器件內(nèi)部安裝與浪涌抑制相關(guān)的元件，包括壓敏電阻，避雷器和瞬態(tài)抑制二極管。同時(shí)，可以在電子交互設(shè)備的電源接口處添加濾波器，其主要功能是在產(chǎn)生電涌時(shí)去除在整個(gè)電路回路中形成的高頻干擾信號(hào)。另外，在設(shè)計(jì)電子交互設(shè)備的過程中，可以使用敏感的環(huán)路屏蔽技術(shù)來改變?cè)诓僮髌陂g由設(shè)備的電位差引起的干擾。此外，隔離開關(guān)的設(shè)計(jì)應(yīng)避免輸出過程中出現(xiàn)異常尖峰或直接損壞設(shè)備的電源模塊。中國也應(yīng)該結(jié)合電子互動(dòng)設(shè)備開發(fā)過程中的實(shí)際發(fā)展，因?yàn)橹袊ㄓ秒娋W(wǎng)的輸出電壓控制在220V，這與西方國家的110V系統(tǒng)不同。在技術(shù)的同時(shí)，不可能接收整個(gè)磁盤。要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有效的開發(fā)和研究。

4 結(jié)束語

通過對(duì)電子式互感器的電磁兼容性能的分析，我們可以看出目前我國的智能電網(wǎng)的技術(shù)尚不成熟，在很多方面存在缺陷，對(duì)于電子式互感器的研究也有待進(jìn)一步的探索。為了保證供電的安全性與可靠性，同時(shí)也是為了加快我國智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程，提升電子式互感器的電磁兼容性能都是當(dāng)前最緊要的任務(wù)之一。

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收稿日期：2018-9-10