变电站暂态电磁场测量方法技术

本发明专利技术涉及一种变电站暂态电磁场测量方法，它包括测量点选取、接入方式和记录方法，其中：测量点选取是将可能引起二次设备异常工作的骚扰源作为测量点；测试探头接入方式采用不平衡变压器、衰减器、积分器组成的测量电路，并采用光纤传输信号；记录方法是根据骚扰源特性采用不同存储深度的数字示波器记录，获得变电站暂态干扰水平。本发明专利技术根据变电站的规模、结构、调试方案，通过在ＣＴ端口、ＰＴ端口、站用电源端口接入测量探头，记录测量数据，实现变电站暂态电磁场的测量。本发明专利技术正确把握变电站暂态电磁场的特点，提出了一种合理的变电站暂态电磁场测量方法、据此测量方法，能够准确评估变电站暂态干扰水平，保证电网安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交流输变电工程电磁环境领域，具体地讲是提供一种变 电站暂态电,兹场测量方法。
技术介绍
在现代电力系统中，电磁干扰和电磁兼容问题是影响到电力系统安 全可靠运行的一个十分重要因素。特别是变电站中保护、综合自动化、 通信和光电互感器等一、二次智能设备的不断应用，使得变电站的电磁 干扰和电磁兼容问题尤为突出。目前变电站的二次设备直接下放到开关 间隔中，甚至安装在一次设备已成为变电站标准化设计的布局趋势。将 变电站保护设备由控制楼下放到开关场有重要的技术经济意义，而制约 这项技术的关键问题是如何抵御变电站暂态电磁场对开关场内保护、控 制等二次设备的辐射和传导电磁干扰。因为高压电气设备运行过程中的 开关操作，短路故障等产生的暂态过程是重要的骚扰源，可能会对以微 电子、计算机技术为基础的保护、通信设备的正常工作产生影响。因此 测量暂态电磁场的特性和水平，对于保证变电站安全可靠运行具有重要 意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分析开关操作过程产生的暂态电磁场，正确 把握变电站开关操作过程产生的暂态电磁场特性的变电站暂态电磁场测 量方法，保证电网安全可靠运行。为了实现上述目的，本专利技术所采用的方法包括测量点选取、测试3探头接入方式和记录方法，其步骤是第一步骤测量点选取将可能引起二次设备异常工作的骚扰源作 为测量点主要包括电压开关场地上的电压互感器的二次接线端子电压、 电流互感器的二次接线端子电流、空间电磁场、站用电共模骚扰等；第二步骤测试探头接入方式采用不平衡变压器、衰减器、积分 器组成的测量电路，并采用光纤传输信号；第三步骤记录方法根据骚扰源特性采用不同存储深度的数字示 波器记录，获得变电站暂态干扰水平。本专利技术根据变电站的规模、结构、调试方案，测量可能引起二次设 备异常工作的骚扰源，通过在CT端口、 PT端口、站用电源端口接入测量 探头，记录测量数据，实现变电站暂态电磁场的测量。本专利技术正确把握 变电站暂态电磁场的特点，提出了 一种合理的变电站暂态电磁场测量方 法、据此测量方法，准确评估变电站暂态干扰水平，保证电网安全可靠 运行。附图说明图1为本专利技术变电站暂态骚扰测试系统结构示意图。 图2为本专利技术CT二次侧共模电流测试接线示意图。 图3为本专利技术PT二次侧电压测试^f妄线示意图。 图4为本专利技术站用电共才莫电压测试接线示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方法作进一步详细的说明，但该实施 例不应理解为对本专利技术的限制。本专利技术根据客户提供的变电站的规模、结构、调试方案，其测量的具体方法是第一步骤测量点选取可能引起二次设备异常工作的骚扰源。骚扰源是指可能引入二次设备并对其工作产生异常影响的信号源， 主要包括电压开关场地上的电压互感器的二次接线端子电压、电流互感 器的二次接线端子电流、空间电磁场、站用电共才莫骚扰等。根据客户提供的变电站规模、结构选择测量项目。测量项目为隔 离开关投切空载母线、断路器投切空载母线、断路器投切空载变压器、 断路器投切空载长线、断路器投切电容器组，站用电工模骚扰。测量接 入点为电压互感器端口、电流互感器端口、站用电端口。 4艮据客户提供 的调试方案，选择测量顺序。第二步骤测试探头接入方式开关操作在二次设备端口形成的暂态电磁骚扰强度不仅取决于一次 侧的暂态电磁骚扰强度，还取决于互感器的高频传输特性。开关和断路 器操作引起的暂态过电压波形特点是上升前沿很陡，上升时间最短达数 ns,震荡频率为几百kHz到近百MHz，因此必须采用特殊的接入方式。主 要包括不平衡变压器、衰减器、积分器三部分(图l)。所有高压现场测试工作均在电磁兼容测试专用方仓中进行，继保室 内的测试则直接进行。测试方仓放置在进行对母线操作的隔离刀闸或操 作项目最多的断路器附近，以方便接线和布线。空间电磁场的测试探头 位置根据操作的不同而改变。电流、电压测试则直接分别在CT、 PT的二 次接线箱中直接接入，站用电的骚扰测试采用共模方式接入。在以往的类似测试工作中，测试设备和各种探头之间采用电缆连接， 由于变电站各种带电结构走向各不相同，电缆不可避免的、或多或少受到来自这些带电结构的影响。由于探头到测试方仓的距离不尽相同， 因电缆连接而引入的骚扰无法度量，导致测试结果可能失真。鉴于上述 考虑，引进了光纤测试传输系统，以减小电缆可能引入的骚扰对测试的影响。光纤传输系统的光发射机部分，直接i文置在各个不同的测试地点，用 尽可能短的电缆与探头连接，经过光纤传送到位于测试方仓内的光接收 机，输出后由示波器进行测试。各端口的探头接入方式为1 CT端口测试探头为高频电流互感器，用电流互感器直接将CT 二次侧的 A相输出线同时钳住(图2)。2 PT端口测试探头为高频电压互感器(分压器)，将电压互感器直接并联 在PT输出端子箱A相与地之间(图3)。3 220V站用电源端口测试探头为分压器，站用电的测试可以选择在二次设备供电侧， 也可直接在方舱的供电点处。将分压器连接在站用电L和G之间(图 4)。第三步骤记录方法记录测量的结果考虑到骚扰信号的频率范围，普通的瞬态纪录仪 的采样频率和工作方式不能满足本项目的要求，因此，测试仪器采用存 储深度较大的数字式存储示波器，选择存储深度的原则如下。暂态信号或脉冲信号的测试，与实验室重复频率的稳态测试不同，这些测试对象不具有重复性。为了完整再现暂态或脉冲信号，才艮据香农采样定理，测试设备的采样率至少应为信号最高频率分量的2倍；而在 实际工程应用中， 一般要使采样率取为信号最高频率分量的3~5倍。若 以传输系统的带宽为信号最高频率的上界；则应使测试设备的采样率为 传输设备带宽的3 ~ 5倍。虽然这样的采样率对一般的示波器都不成问题， 但在考虑测试时间时，对于只有10k存储深度的示波器来说，只能测试 很短一段时间的暂态信号。如取传输系统带宽为50MHz,则测试设备的采 样率不应小于150MHz;如取200MHz的采样率，这时10k存储深度的示波 器只能测试约50jxs时间段内的暂态信号。H)寸于变电站暂态电磁场测量 来讲，是远远不够的，特别是在隔离刀闸操作空载母线时。为了能够尽 可能长时间的纪录暂态信号，必须要有存储深度较大的示波器。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现 有技术。权利要求1、一种，它包括测量点选取、测试探头接入方式和记录方法，其具体步骤是第一步骤测量点选取将可能引起二次设备异常工作的骚扰源作为测量点，包括电压开关场地上的电压互感器的二次接线端子电压、电流互感器的二次接线端子电流、空间电磁场、站用电共模骚扰，根据变电站结构规模、结构和调试方案选取隔离开关投切空载母线、断路器投切空载母线、断路器投切空载变压器、断路器投切空载长线、断路器投切电容器组，站用电工模骚扰进行测量，测量的顺利根据骚扰源特性和调试方案确定测量点；第二步骤测试探头接入方式采用不平衡变压器、衰减器、积分器组成的测量电路，并采用光纤传输信号；第三步骤记录方法根据骚扰源特性采用不同存储深度的数字示波器记录，获得变电站暂态干扰水平。2、 如权利要求1所述的，其特征在于 对于不同的测量点采用以下测试探头接入方式A、 CT端口测试探头为高频电流互感器，用电流互感器直接将CT 二次侧的A相输出线同时4甘住；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站暂态电磁场测量方法，它包括测量点选取、测试探头接入方式和记录方法，其具体步骤是：　第一步骤：测量点选取：将可能引起二次设备异常工作的骚扰源作为测量点，包括电压开关场地上的电压互感器的二次接线端子电压、电流互感器的二次接线端子 电流、空间电磁场、站用电共模骚扰，根据变电站结构规模、结构和调试方案选取隔离开关投切空载母线、断路器投切空载母线、断路器投切空载变压器、断路器投切空载长线、断路器投切电容器组，站用电工模骚扰进行测量，测量的顺利根据骚扰源特性和调试方案确定测量点；　第二步骤：测试探头接入方式：采用不平衡变压器、衰减器、积分器组成的测量电路，并采用光纤传输信号；　第三步骤：记录方法：根据骚扰源特性采用不同存储深度的数字示波器记录，获得变电站暂态干扰水平。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张广洲，万保权，邬雄，蒋虹，张小武，王勤，刘兴发，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]