為了模擬變電站中實際現場的惡劣電磁環境，進而研究電子式互感器抗擾度性能的檢測方法，在原有隔離開關作為騷擾源的電子式互感器抗擾度試驗系統的基礎上，研製了隔離開關模擬騷擾源，並利用該騷擾源進行了電子式互感器的抗擾度性能試驗，以推進原有試驗項目的標準化。
基本介紹
- 中文名：隔離開關模擬騷擾源
- 外文名：Isolating switch simulates the source of harassment
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 作用：模擬變電站中的惡劣電磁環境
- 影響：電力系統的穩定運行
簡介,隔離開關模擬騷擾源的研製,系統組成,總結,
簡介
利用斷路器控制球隙電弧的開合來模擬隔離開關的方法，設計了隔離開關模擬騷擾源系統，該系統具有整體電磁騷擾時間可調、電磁脈衝幅值可調、被試品設備外殼地電位可調、空間輻射磁場可調、空間電場可調等特點;通過對電子式互感器的抗擾度性能測試試驗，證明該系統能夠滿足試驗要求，且穩定性好、可靠性高;所提出的隔離開關模擬騷擾源電子式互感器抗擾度試驗項目完全可以替代目前所進行的“隔離開關分合容性小電流條件下電子式互感器抗擾度試驗”項目，進一步推進了該項目的標準化，新項目的實施可以有效減少由於電子式互感器受到電磁干擾給電網所帶來的損失。從而為電力系統的穩定運行保駕護航。
隔離開關模擬騷擾源的研製
由於隔離開關的分、合過程存在較大分散性，造成了電磁場強度和作用時間很難控制，且沒有考慮地電位升所帶來的干擾等問題，因此該試驗項目存在一定局限性，很難標準化。正是基於最佳化原系統的基礎上，設計了隔離開關模擬騷擾源系統，該系統的設計思路如下:
1)為了實現兩個試驗項目的等效性，隔離開關模擬騷擾源的電磁參數要和敞開式隔離開關的參數相接近。隔離開關分、合過程中的空間電磁場是由隔離開關電弧暫態電流產生，因此為了模擬特性相一致的暫態電流，仍必須使用空氣作為絕緣介質，並且經過對不同電極的反覆對比試驗，最終選擇放電球隙作為電弧的發生器。
2)為了解決原試驗系統不同電壓等級電子式互感器試驗中隔離開關的匹配、更換問題，設定放電球隙間距為電動可調，因為放電球隙可決定放電一次電壓的下限值。
3)為了實現試驗項目的標準化，就要解決試驗的可重複性問題，即每次試驗的空間電磁場等級要基本一致。用敞開式隔離開關作為騷擾源，每次試驗電磁場強度的分散性較大、重複性較差，為了解決該問題，提出了利用真空斷路器分、合球隙電弧來模擬隔離開關的技術，實現快速起弧、熄弧，精確控制燃弧，用以解決放電間隙電弧過程的控制方法問題。
4)為了解決原系統中暫態電磁脈衝作用時間無法控制的問題，文中研製了斷路器操作控制儀。該控制儀用以控制高壓迴路中真空斷路器的合、分操作，及其之間的間隔時間，從而實現騷擾源主迴路的通、斷，及間隔時間的控制，其中包括間隙放電的導通、關斷過程控制，從而實現對暫態電磁脈衝作用時間的控制。
5)經過大量試驗證實通過調節球隙間距、電源側和負載側電容容量可有規律的改變暫態電磁脈衝的強度，因此為了解決原有系統中暫態電磁脈衝強度無法控制的問題，騷擾源系統中配備了球隙間距電動調節裝置，可實現遠程控制;並設定了不同容量的、可方便移動的電容組合，以此來解決暫態電磁脈衝強度控制的問題。
系統組成
該系統主要由產生電磁騷擾的高壓一次設備和起到控制和檢測作用的二次設備構成。隔離開關模擬騷擾源一次設備主要包括試驗變壓器、電容分壓器、可調接地電感、電源側模擬電容、真空斷路器開關、放電球隙和負載側模擬電容。試驗變壓器選用容量為500 kW，最高輸出電壓為500 kV的工頻變壓器;電源側和負載側電容分別用於模擬實際現場中隔離開關帶電刀口側和負載刀口側電容總和，電容容量從1 00010 000 pF可調;可調接地電感總感抗值為10H，用於模擬隔離開關接地引線在高頻電流作用下所產生的高頻感抗。
隔離開關模擬騷擾源二次設備主要包括變壓器操作控制台、斷路器操作控制儀、斷路器控制保護裝置、球隙控制器、電壓電流採集系統及其記錄裝置、被試電子式互感器及其合併單元和錄波裝置。
總結
1)開發研製了隔離開關模擬騷擾源系統，該系統具有整體電磁騷擾時間可調、電磁脈衝幅值可調、被試品設備外殼地電位可調，以及空間輻射磁場、電場可調等優點，能夠滿足模擬目前變電站的暫態電磁環境工況的要求，為後期標準試驗的制定打好堅實的基礎。通過試驗發現，騷擾源輸出脈衝電流頻率1.1 MHz左右;隨著一次電壓的變化，暫態脈衝電流的幅值變化不大;隨著球隙間距的增大、電源側和負載側電容的增大暫態電流脈衝幅值明顯增大，證明了模擬騷擾源系統的可行性、穩定性和可靠性。
2)通過隔離開關模擬騷擾源試驗系統對電子式電流互感器進行電磁騷擾試驗，證明了在模擬騷擾源的作用下，電子式互感器出現了較高頻次的方波騷擾和脈衝騷擾，說明騷擾源能夠真實模擬現場暫態電磁環境，可套用於電子式互感器的抗擾度性能研究。
3)提出了隔離開關模擬騷擾源電子式互感器抗擾度試驗項目，該項目可真實模擬現場實際工況，是一種系統級的電磁兼容試驗項目.通過該項目試驗，可較全面測試電子式互感器的電磁防護性能，可替代原隔離開關作為騷擾源的電子式互感器抗擾度試驗項目。
