理论教育 电气控制与监测系统的抗电磁干扰设计优化方案

电气控制与监测系统的抗电磁干扰设计优化方案

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:换流阀冷却系统应用于变电站。变电站本身就是一个强大的电磁干扰源,在正常和故障时都会产生一些电磁干扰。换流阀冷却系统在大功率电力电子装置环境中连续运行,控制系统的抗电磁干扰性是关系到换流阀冷却系统甚至整个换流系统能否正常稳定运行的关键,因此采用了如下抗干扰设计要求和措施:1)供电电源回路、采集回路和控制回路能承受快速瞬变干扰严酷等级为3级。

电气控制与监测系统的抗电磁干扰设计优化方案

换流阀冷却系统应用于变电站。变电站本身就是一个强大的电磁干扰源,在正常和故障时都会产生一些电磁干扰。变电站中的电磁干扰源主要有如下几种[110]:

1)谐波干扰。电力系统是由电感电阻和电容组成的网络。在一定的参数配合下可能对某些频率产生谐振,出现过电压和过电流。由于变压器铁心的非线性,高次谐波电流会使电源电压波形畸变,电源的高次谐波电压又通过电容耦合在二次设备上产生高次谐波感应电压和感应电流

2)开关操作引起的干扰。开关操作引起的干扰是变电站微机综合自动化系统所受到外部最主要的电磁干扰。当线路或变压器发生短路故障时,断路器要做出跳闸动作,在开关动、静触点间将发生开断、电弧重燃的反复过程。在此过程中,将感应出很高的脉冲电压与高频振荡电流,进而在周围空间形成频谱很宽的电磁辐射干扰。根据傅里叶变换,上升沿为1 ns的脉冲,其带宽可达到300 MHz。实测中,这种电磁辐射的频率最高可达500 MHz。

3)雷击影响。当雷电击中变电站后,大电流将由接地点泄入电网,使接地点电位大大升高。若二次回路接地点靠近雷击大电流的入地点,则二次回路接地点的电位将随之升高会在二次回路中形成共模干扰,严重时会造成二次设备绝缘击穿。

换流阀冷却系统在大功率电力电子装置环境中连续运行,控制系统的抗电磁干扰性是关系到换流阀冷却系统甚至整个换流系统能否正常稳定运行的关键,因此采用了如下抗干扰设计要求和措施:

1)供电电源回路、采集回路和控制回路能承受快速瞬变干扰严酷等级为3级。

2)回路设计、接地设计、滤波设计、盘柜设计、电缆选择等符合基本EMC措施。(www.daowen.com)

3)控制与动力回路元器件分别装置在两个相邻但空间隔离的电控柜。

4)控制回路和动力回路电缆严格分开布置。

5)所有信号回路均采用屏蔽电缆,屏蔽层单端接地。在接地系统上对安全地、信号地、硬件地和屏蔽地分别优化,采取合适的接地方案和措施。

根据《电磁兼容 通用标准 工业环境中的抗扰度试验》(GB/T 17799.2-2003)和《电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射》(GB 17799.4-2012)的要求,需要完成如下试验项目(见表6-1)。

表6-1 电磁兼容试验项目

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