发电厂升压站二次系统电磁干扰及防护技术研究

1、国内图书分类号：学校代码：国际图书分类号：密级：公开专业硕士学位论文发电厂升压站二次系统电磁干扰及防护技术研究硕士研究生：任建峰导师：崔翔教授企业导师：张玉萍高工申请学位：工程硕士专业领域：电气工程所在学院：电气与电子工程学院答辩日期：年月授予学位单位：华北电力大学 删洲眦吣：（）：粤：，： 华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文发电厂升压站二次系统电磁干扰及防护技术研究，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，

2、均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。学位论文作者签名：化期期：加竹华北电力大学硕士学位论文使用授权书发电厂升压站二次系统电磁干扰及防护技术研究系本人在华北电力大学攻读工硕学位期间在导师指导下完成的工硕学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“一）：保密口，在不保密年解密

3、后适用本授权书作者签名：雇逸啤日期：沙年月日期：口年月日导师签名： 华北电力火学硕：学位论文摘要随着电力系统的发展，电网容量不断增大，电压等级也随之提高，以计算机、微电子技术为基础的自动化设备趋于集成化、智能化以及功能一体化，这使电力系统中的电磁兼容性问题更加突出。本文全面地论述了电子设备的电磁兼容问题，比较详细地分析了干扰源、干扰的传播途径。并介绍了有效抑制和防止干扰的各种措施及其原理。文章从电磁兼容性设计的特点出发，结合电磁兼容性设计的内容，对干扰源的抑制，屏蔽、滤波、接地、设计、搭接、布局与线缆的方法和注意事项进行阐述。按规定的电磁兼容标准进行电磁兼容设计是预防出现电磁干扰的一个基本要求

4、。电磁环境是千变万化的，要真正达到经济上和技术上的电磁兼容，保证一、二次设备运行的可靠性，必须根据具体情况，灵活运用各的电磁兼容技术措施。包括屏蔽措施、减少强电回路的感应耦合、接地和减少共阻抗耦合、隔离措施、滤波、计算机供电电源的抗干扰措施等。针对目前典型布置的升压站二次系统，即继电保护及控制设备“下放一，对升压站电磁干扰进行分析，对“下放的二次系统抗干扰措施进行研究。并在某发电厂升压站的保护与控制系统设计中采用了上述成果，该发电厂升压站运行一年来未发生电磁干扰问题，表明上述抗电磁干扰措施的有效性。种技术和措施。笔者根据实际运行情况，并吸收兄弟单位的经验，总结几种常用关键词：升压站，二次系统，

5、电磁兼容，防护技术华北电力大学硕十学位论文，托什竹，”竹，；，：目录摘要第章引言电磁兼容的起源与发展电磁干扰三要素电磁干扰源耦合途径敏感设备火力发电厂升压站现状本文的工作第章升压站的电磁环境分析升压站电磁干扰源分析高压电升压站电磁干扰强度分析开关操作雷电冲击高压母线单相接地故障高压线路产生的工频电磁场霹其它干扰源第章抗电磁干扰的主要措施屏蔽措施减少强电回路的感应耦合接地和减少共阻抗耦合综合自动化系统的地线种类微机电源接地（）和数字接地的处理数字地和模拟地的处理隔离措施模拟量的隔离一开关量输入、输出的隔离其他隔离措施滤波计算机供电电源的抗干扰措施采用隔离变压器隔离采用电源滤波器采用不间断电源采用

6、氧化锌压敏电阻第章对保护控制设备抗干扰能力试验及评估标准抗扰度试验抗扰度试验等级静电放电抗扰度试验辐射场抗扰度试验快速瞬为电脉冲群抗扰度试验冲击（浪涌）抗扰度试验华北电力人学硕学位论文对射频场感应的传导干扰的抗扰度试验工频磁场抗扰度试验脉冲磁场抗扰度试验阻尼振荡磁场抗扰度试验电压暂降、短时中断的电压变化抗扰度试验振荡波抗扰度试验试验结果评估标准第章保护控制设备下放的基本考虑屏蔽的基本理论远场、近场、波阻抗及集肤深度金属板材的反射、吸收和屏蔽效能金属网的屏蔽效能实际屏蔽体的屏蔽效能屏蔽材料的选择材料特性屏蔽材料分析、选择：屏蔽效能的估算镀锌钢板的屏蔽效能金属网的屏蔽效能保护小室整体屏蔽效能的评估

7、其他问题电源滤波器以及进出信号电缆的处理保护小室的接地门窗第章发电厂升压站抗干扰技术运用实例风凌渡发电厂概况电厂建设规模升压站平面布置升压站的抗干扰措施隔离和屏蔽保护小室的屏蔽层等电位网的布置微机电源的抗干扰保护装置抗干扰能力小结及应用情况小结应用情况第章结论与展望结论展望参考文献攻读工程硕士学位期间发表的论文及其它成果致谢作者简介华北电力大学硕学位论文第章引言随着科学技术的进步，社会的物质财富及精神财富日益丰富多彩，人们的生活条件更加便利，但另一方面却导致社会均衡遭到破坏，出现了许多副作用。在电工领域这一情况也毫不例外，随着电工技术的飞速发展，陆续出现很多危害影响，例如，微波及超高压输电线的

8、日益扩展，将对人类及动植物生态发生严重的影响；又如电气和电子设备的种类、数量的增加以及电能消耗量的加大，不必要的电磁能量也随之加大，由此将伴随产生大系统的误动作等。计算机监控系统、微机保护以及系统通信技术构成了变电站的综合自动化系统。该系统具有运行可靠、占地面积少、设计、运行、维护简单等突出优点。但大量电气、电子设备的广泛应用，形成了复杂的电磁环境。电磁干扰（）和电磁敏感度（）已成为综合自动化变电站设计过程中必须考虑的问题。如何使变电站内的电气设备既不受外来干扰影响，也不对所处环境和其他设备造成干扰，维持共存的电磁环境、相互兼容，均能正常工作，是电厂、电站设计必须解决的课题。为了保证电气设备在

9、复杂的电磁环境中能够正常工作，同时减少自身对环境产生的电磁污染，许多国家都颁布了电磁兼容性标准，国际电工委员会（）设立的国际无线电干扰特委会（）于世纪年代制定了系列电子、电气设备的电磁干扰限制标准。年代后，我国参照标准制定了若干相关国家标准。而今，抗电磁干扰和防护设计已成为变电站设计的重要内容。就发电厂而言，出于运行方式灵活的需要，许多发电厂在厂内设置主要由高压配电装置、高压母线、变压器、传输线等组成的升压站，其相应的网络控制、保护、远动等设备构成了升压站二次系统。升压站工频电磁场、开关操作、雷击、接地等瞬态电磁过程会对二次系统造成较大的电磁干扰，影响敏感设备的正常工作。笔者结合多年发电厂电气

10、设计工作经验，对升压站电磁干扰问题及其防护技术进行研究分析。电磁兼容的起源与发展电磁兼容的英文名称为，简称。是从过去的“电磁干扰发展起来的，而对电磁干扰的研究工作可上溯到世纪。到上世纪年代后，各工业国家都日益重视电磁干扰的研究，成立了许多相关的国际组织。美国自年开始，颁布了一系列电磁兼容方面的设计规范，并不断地加以充实和完善，使得电磁兼容技术进入新的阶段。上世纪年代以来，华北电力大学硕十学位论文现代科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方向发展，其应用范围越来越广，渗透到社会的每一个角落，使得获得空前的大发展。各国都注重教育和培训及学术交流，以年为例，就举办了次国际性的

11、一流学术交流会和培训班，涉及东道国有美国、德国、日本、瑞士波兰、西班牙、意大利、英国、澳大利亚、以色列等国家。研究的热点已涉及许多方面，如计算机安全；电信设备电磁兼容；无线设备、工业控制设备；各种线缆的辐射和控制；超高压输电线及交流电气设备的电磁影响；接地系统，屏蔽系统等。我国工作开展较晚，但在此领域的研究探索和实际应用也取得了较丰硕的成果。自九十年代以来，我国广大工程技术人员不断探索，使新理论新技术在领域内得到广泛应用，如“预测中法的一种建模技术对飞机的相关电磁特性进行了分析预测，“人体电磁效应计算的数据叠接技术在的基础上采用数据叠接技术分段计算了人体电磁效应的比吸收率，“与经典方法之比较把

12、流体力学领域的微分变换与结合起来处理任意开关目标的电磁散射过程。还有大量的文献研究了无耗均匀传输线的系统特性、场对双绞线的电磁耦合研究、屏蔽理论和应用研究以及电缆间的串扰研究等。我国在领域的其它方面，也有大量的成果涌现。如测试场地对测试精度的影响引起了普遍重视，电磁危害的分析研究不断深入，电磁干扰抑制技术不断取得新进展，新工艺新材料新方法层出不穷，等等。与国际发展相比，我国在工作的深度、广度以及研究试验工作的技术装备方面，还存在一定的差距。电磁兼容工作渗透到每一个电气电子系统及设备中，只有通过总体设计部门管理协调，才能解决电磁兼容性问题。我们在长期工作中组织管理没有投入足够的人力物力做深入的研

13、究，这些经验往往不能很好的积累、提高和推广，形成不了设计规范，导致目前国内发电厂及变电站二次系统受干扰问题一直没能得到实质性地解决。电磁干扰三要素由电磁干扰源发射的电磁能量，经过耦合途径传输到敏感设备，称为电磁形成电磁干扰必须具备三个基本要素。干扰效应。广义来讲，凡是不希望的（非预期的）电磁能量都可以称为电磁干扰。华北电力大学硕？学位论文电磁干扰源任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量，能使共享同一环境的人或其他生物受到伤害，或使其他设备、分设备或系统发生电磁危害，导致性能降级或失效，即称之为电磁干扰源（）。用数学语言描述就是，大的地方就是干扰源。电磁干扰是人们早就发现的电磁现象。一些电器、

14、电子设备工作时所产生的电磁波，容易对周围的其他电气、电子设备形成电磁干扰，引发故障或者影响信号的传输。另外，过度的电磁干扰会形成电磁污染，危害人们的身体健康，破坏生态平衡。电磁污染的来源包括雷电（包括核爆等强电磁脉冲）、静电及所有电气的动作（包括正常及非正常的）过程。如卫星通信、飞机航行的智能化、通信无线塔、超高压输电线路、工厂自动化生产线、电气牵引馈电系统的谐波、大型医疗设备、物理仪器、家用仪器、电动工具、移动电话、遥控仪表、集成模块、印刷电路板等，凡有电磁现象存在的地方都有电磁干扰问题。绝缘物体的相对摩擦也会产生可怕的静电效应。例如，高速飞行器与大气的相对运动、合成材料的缠绕、流体（石油、

15、天然气等）的高速传输、化纤织物与人体的摩擦等，由于静电积聚的隐蔽性和释放过程的突发性，造成的危害程度不亚于谐波和强电磁脉冲。”耦合途径缸传输电磁干扰的通路或媒介称为耦合途径（），典型的是通过导线的传导和空间辐射。如电源线、地线、周围空间等。按照电磁场理论，分析电磁现象时主要考虑时变特性和介质这两个因素。在低频时通常认为介电参数为常量，电磁耦合效应被忽略：对于中高频，介质参数与频率和空间尺寸有关，电磁耦合不能忽略；而在微波频段，介质参数除了与本身电磁特性有关外，还与空间尺寸和几何结构有关，电磁耦合更是占据了主导地位。研究电磁干扰的传输方式，对制定抗干扰的措施，消除或抑制干扰具有重要的意义。电磁干

16、扰的传输方式大体分为空间传播的电磁辐射（）耦合方式与电路传输的传导（）方式。电磁辐射干扰是指通过电磁源空间传播到敏感设备的干扰。例如，输电线路电晕产生的无线电干扰或电视干扰即属于辐射型干扰。电磁辐射干扰近场表现为静电感应与电磁感应导致的干扰，远场则为通过辐射电磁波造成的干扰。任一载流导体周围都产生感应电磁场并向外辐射一定强度的电磁波，相当于一段发射天华北电力大学硕十学位论文线，处于电磁场中的任一导体则相当一段接收天线，会感生一定电势，导体的这种天线效应是导致电子、电气设备相互产生电磁辐射干扰的根本原因。高压架空输电线及变配电装置，由于开关或导线联接接触不良处的火花放电、金具或导线电晕放电或变压

17、器漏磁等原因，可能产生的电磁辐射干扰。当离干扰源一定距离处的电子设备接收的干扰信号强度超过其防护率时，将无法正常工作。传导干扰是经导线、金属管道、公共接地阻抗等导电路径传播的干扰。只要有连接便可能传导电磁干扰。干扰信号可通过电源回路、负载回路、信号回路及任何引入（出）建筑物的金属管线传入（出）电子、电气设备，使之受到干扰或干扰网络中的其他设备。工程实践表明，影响最大的是电源回路传导的干扰，其中最易导致电子设备故障停运或运行错乱的是脉宽小于的干扰脉冲与瞬变噪声，以及持续时问大于的持续噪声。产生干扰脉冲与瞬变噪声的主要原因有电力负载通断、电容器投入、熔断器熔断、继电器类感性负载切断、雷电等等，多为

18、不规则的正、负脉冲或振荡脉冲，其尖峰电压可达一，电流可达，以断开感性负载情况最严重。持续噪声主要有：持续欠电压与过电压、电压缺口（多为短路或过载时断路器动作引起的以上的停电）、大容量异步电机启动或雷电引起的扰动，等等。：敏感设备敏感设备（）是指当受到干扰源发射的电磁能量作用时，会受到伤害的人或其他生物，以及会发生电磁危害导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。如：、变换器，单片机，数字、弱信号放大器等。值得注意的是，许多器件、设备、分系统或系统往往既是电磁干扰源又是敏感设备。火力发电厂升压站现状火力发电厂的工作环境十分恶劣，对电子设备产生干扰的源头较多，各种高电压、大电流、大电感的设备周

19、围都存在很强的电磁场，并且经常发生变化，这些电磁场通过多种方式进入到电子设备中，影响电子设备稳定运行，甚至直接影响设备的安全。随着我国电网建设的发展，发电厂升压站的技术也日臻完善。大型发电厂的升压站规模比较大，将保护和控制设备下放到开关场中，可以简化系统结构，简化安装、运行和维护工作量，提高系统精度。同时可以节省大量的电缆，降低工程造价，目前采用保护下放已是变电站发展的一种趋势。但是，制约这项技术的关键问题是如何抵御升压站瞬态的电磁环境对开关场内继电器室的华北电力大学硕：学位论文保护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、雷电冲击、静电放电等都

20、是一些电磁干扰源，它们会干扰十分敏感的自动控制设备、继电保护和通信设备等的正常工作。本文的工作发电厂升电站是复杂电磁环境的典型代表。升压站中各种电磁干扰源如：电场、磁场、雷电和操作冲击及各种放电现象，构成了升压站复杂而恶劣的电磁环境。越是电压高、容量大的升压站，越是需要应用更加先进的二次设备来对一次系统进行保护和监控。同时，又由于一次系统电压高、容量大，所产生的电磁干扰现象也更严重，对二次回路造成更强烈的影响。本文将分析发电厂升压站内二次系统中受干扰的主要来源及对微机保护的影响，介绍抗电磁干扰通常采用的措施。根据二次保护设备抗干扰能力试验及评估标准，分析抗干扰应采取的主要措施。通过对屏蔽材料的

21、选择和屏蔽效能的估算，总结抗干扰最有效的措施。：，华北乜力人学硕：学位论文第章升压站的电磁环境分析升压站电磁干扰源分析升压站是复杂电磁环境的代表，绝大多数电磁干扰现象在升压站中均有发生，如低频的、高频带的、传导的或辐射的、连续的或暂念的，以及静电放电。主要的干扰及其起因和传播途径如下：（一）高压隔离开关和断路器的操作。这些操作可能在母线或线路上引起含有多种频率分量的衰减振荡波；母线（或电气设备问的的连线）以天线方式，将其电压、电流以暂态电磁场的形式向周围空间辐射能量，同时通过连接在母线或线路上的测量设备（、等）直接耦合至二次回路。（）雷击线路、构架和控制楼。直击雷击到户外线路或构件，会有大电流

22、流入接地网，二次电缆的屏蔽层在不同的接地点接地时，就会因地网电阻的存路感应的过电压也会通过测量设备引入二次回路。（三）系统短路故障。这会和雷击构件一样引起地网电位的升高，而引起（四）靠近高压线路受其工频电磁场作用。这对于等电子束类的显示（五）局部放电（电晕、沿面放电）。产生频率较高的电磁辐射；可能在电（六）二次回路中的开关操作。由于感性负载的存在，在二次回路的信号电源端口以及控制端口产生快速瞬变的脉冲干扰。（七）电源本身，如电压波动、电压暂降、短时中断、电源频率变化及谐（八）静电放电。这是由于工作人员对于设备造成的，可能引起设备丧失（九）无线电发射机（步话机）。运行或检修人员使用的手持式对讲机

23、或附在而产生流过屏蔽层的瞬态电流，从而在二次电缆的芯线中感应出干扰电压；线二次电缆中的干扰电压。设备产生干扰是十分明显的。子设备的线路中引起干扰。波等。其功能。近的电台，它们所产生的高频场，比局部放电（电晕、沿面放电）要求严重些。华北电力大学硕：学位论文“；，。一。一型卫），！，。§）几昌武，西艳发电机（）：变压卜口、：、飞赢一。成、晟岚岚凤、图升压站中主要干扰示意图图中：（）高压电网的操作干扰，（）闪电冲击干扰，（）系统短路故障干扰，（）高压线路干扰；（）局部放电干扰；（）二次回路开关操作干扰：（）电源本身干扰；（）静电放电干扰；（）对讲机或附近电台干扰。以上图示为发电厂升压站中的

24、主要干扰因素。接下来通过参考国外相关的研究报告、以及利用程序对升压站的一些暂态过程进行的计算结果，结合我们的一些实际研究和实测数据，给予出各种干扰的典型数值。高压电升压站电磁干扰强度分析开关操作开关操作产生的暂态干扰的特性升压站中主要有以下几种开关操作：隔离开关操作高压母线；断路器操作高压母线和高压线路：投切电容器组；投切空载变压器及电抗器。由于电容、电感均为储能元件，当开关操作使其状态发生变化时，会产生暂态过电压。特别是在隔离开关和熄弧性能较差的断路器操作时，有可能在触头之间发生一系列的电弧熄灭和重燃（重击穿），从触头第一次重击穿至最后一次重击穿，有时会持续秒钟以上。由于开关操作的母线上接有

25、其它电气设备，构成了复杂的振荡网络，决定了暂态振荡电压波形为包含多种频率分量的衰减振荡波。而母线（或电气设备间的华北电力大学硕一：学位论文连线）表现为一复杂结构的天线，将其电压、电流以暂态电磁场的形式向周围空间辐射能量，同时这一暂态过程还可以通过母线上连接的、及等直接耦合次回路中去。因此，在二次回路中可出现大量的、快速衰减的、振荡的脉冲。例如，隔离开关单相合闸和分闸时，二次回路中暂态电压的幅值和重复率（即单位时间内出现电弧重燃次数）与动触头运动时间的关系曲线如图所示。分闸的初期，重复率很高，暂态电压幅值较小，随触头运动时间距离的加大，重复率减小，幅值增大。合闸时则相反，暂态电压的幅值，随触头运

26、动时间增大而减小，重复率则增大。但是在分闸过程刚开始和合闸过程即将结束的一段短时间内，重复率随动触头时间表的变化关系出现相反的规律。其主要原因是这段时期断口距离很小，间隙的介质恢复速度较慢，重燃电压低，高频电流小，电弧电流中的工频分量起主导作用，电弧只有在工频电流过零时才能熄灭，故重燃次数反而减少。根据实测结果，开关操作产生的干扰波形的频率一般为姗，每串干扰波的持续时间为一，每串干扰波的能量从几毫焦耳到数十焦耳。单相操作时，在一个工频周波内，干扰出现的次数约从次到次；大部分干扰波在个振荡周期后即衰减至最大值的。一迥骣时间（）（）合闸华北电力大学硕：学位论文二王蚓辨。（）分闸图隔离开关单相操作时

27、二次同路中暂态电压的幅值和重复率从理论分析，结合实测数据可得出如下规律：（）暂态场的幅值随电压等级的增高而增高，主导频率随电压等级的增高而降低，这是由于电压等级高，母线对地电容增大之故。（）断路器操作引起的暂态重复频率低，持续时间短。慢速隔离开关一次操作中可能产生上万个脉冲，而快速开关只产生几十个。开关操作产生的暂态电磁场强度美国在对升压站中操作暂态的电磁场实测的工作做的较多。表列出了美国在母线长，及母线长。、断路器为油断路器，断路器为断路器。在表和表中另外列出了德国及瑞士在升压站中开关操作时的实测数据。融华北电力大学硕：学位论文表高压升压站中电磁场的实测结果（美国）嘲开测量参关数电场磁场电场

28、电场磁场磁场（）（）（）（）隔平均幅离值开最大幅关值平均幅断路值器最大幅值表升压站中在母线附近的暂态电场振幅及频率（德国）跚频率范围最大到最大到最大到表升压站中高频场的强度以及二次电路中的电压的范围（瑞士）嘲以下户外升压以下气体绝缘站站频率范围删以下高频场（约米）大到大到未屏蔽二次线中感应电压大到大到共模：共模：已屏蔽二次线中感应电压差模：差模：影响暂态电磁场的因素）母线下方突出的接地物体对暂态场的加强圆表是在升压站内测得的母线下方有突出的接地物体时的结果。由表可见，突出地面的接地体顶部的电场比该处自由空间的电场平均加强了约倍。所以应注意不要将二次保护等设备安装在高出地面的金属物体上。华北电力

29、大学硕：学位论文表地面上突出物对操作暂态场的加强序号自由空间电场（）平均铝梯顶部电场（）距边相母母投影不同距离的影响订，暂态场随距离衰减，表为升压站的实测数据。由于暂态场是由开关操作引起的暂态电流产生的，所以若把母线当作干扰源，则由表可以看出，随着与干扰源距离的增加，暂态场幅值有明显的衰减趋势。但是，由于暂态场中含有多种频率成份，这种衰减关系不明显。某一位置的观察点，对母线电流中的高频而言，表现为远场；而对低频成份而言，则表现为近场。远场中电磁场都随对源的距离按线性关系衰减；而近场中电磁场则视源的性质，分别以对源距离的二次方和三次方关系衰减；再加上周围接地或其它物体的折反射，所以升压站中干扰源

30、与距离的关系不能以简单的关系计算。一表不同位置操作暂态场幅值与母线的距离（）垂直电场（）水平磁场（）二次回路中的瞬态过电压表数据为南斯拉夫研究所在和升压站对由于高压开关操作在二次回路中引起的瞬态电压的实测结果。从表看升压站的二次回路中过电压比升压站中的高。表为美国在升压站继电保护控制线上所测到的暂态电压和电流。表是武汉高压研究所对升压站合空母线进行的模拟研究结果。从表中数据看，二次电缆的芯线干扰电压可达几。表控制线上暂态电压和电流的最大值（峰值）嗍电压等级（）电流（）电压（）删耋辎号呻一冀踞剥毯卜旧卜裂，。卜中瀣手制甘舞霸辽导中，哥毯鄢椎赵兰瀣锹侧毯卜呻疆哥积，寸呻；勇心地瀣侧西哥辅一呻稚导呻

31、，餐蚓螺删脚毖曲鞭，卜瀣删印趔稚廿鸶翻鹾删哥毯，裂甘，一一：舌呙呻寸寸盒甘量警呻寸警呻毒餐寸吲导警套盘皇暑鲁鹾弋，皇日疗。趔求它一厶弋，一一葛。专口皤凸，至譬专笋专，】卫幽昌一一专葛一专蹿一疗一，华北电力大学硕一：学位论文表合空母经时的干扰电压。与母线有无耦合关接地情况项目耦合关系的电缆系的电缆（）（）设备端外皮点位控制室设备端电缆外皮两端接地外皮电流控制室芯线对地干扰电压芯线之间干扰电压设备端。外皮点位控制室设备端外皮在设备端接地外皮电流控制室芯线对地干扰电压芯线之间干扰电压设备端外皮点位控制室外皮在控制室端接设备端地外皮电流控制室芯线对地干扰电压芯线之间干扰电压雷电冲击雷击不会直接打到二次

32、回路，而是由两个渠道间接对其产生干扰钔：）雷击高压线路、或雷击杆塔及避雷线引起绝缘子闪络在高压线路上产生暂态过电压，或雷击避雷线及雷击大地等在高压线路上产生感应过电压。出现在高压线路中的暂态过电压会经过互感器（，、）传递到二次回路。）雷击避雷线及杆塔、或雷击升压站的结构件会产生一个很大的、流入接地系统的暂态电流，使得接地系统中各点（各接地装置处）产生较大的电位差，从而在电缆的屏蔽层等处出现了暂态干扰电压，使通过电缆外皮的电流增加。霄击高压线或升压站接地元件时，二次回路中的瞬态过电压大小与高压回路一华北电力大学硕十学位论文中电压脉冲的波形和大小有关：脉冲的峰值越高，二次回路中过电压值也越大，脉冲

33、的上升时间越短，二次回路中过电压值也越大。表是电子研究所在个升压站施加不同冲击波，在二次回路中所形成的过电压最大值，瞬态过电压是在升压站继保室的二次回路终端测量的。由表到看出（标，注项），当上升时间特别陡峭的雷电波作用时，二次回路中的过电压也特别大，可超过。但幅值很高，且波头又特别陡（达数行）的雷击概率很小，属小概率事件，可不考虑。其原因如下：根据雷电观测及统计，雷电流的波头和波长时间皆为随机变量，波头大约在左右，波长约在左右，因此，一般采用的冲击波模拟雷电波。而当雷击升压站进线段（近区雷击）引起绝缘子闪络（反击）时，产生一个波头很陡的雷电冲击波，沿线路侵入升压站，因此进行雷电冲击试验时采用的

34、冲击波形。升压站在采取了防雷保护设计以后，升压站的最大雷击过电压不应超过，升压站的最大雷电过电压不应超过。华北乜力大学硕学位论文表由雷击产生的二次回路中瞬态过电压最大值（单位：）雷电冲击波二次回路中瞬态过电压最大值指令一信升压站幅值（，峰值）波形（）号电路“”在前沿截止的“”木木“”木宰“”“”表为武汉高压研究所对雷击升压站时，在二次电缆中产生的干扰电压的研究结果。由此也可看出，雷电干扰电压比较高，芯线对地干扰电压可达以上，干扰电压频率也比较高，约几百至几。华北电力大学硕十学位论文表雷击升压站时，二次电缆的干扰电压与母线有耦无耦合关系接地情况项目合关系的电缆的电缆设备端外皮点位控制室电缆外皮两

35、端接地外皮电流设备端控制室芯线对地干扰电压芯线之间干扰电压设备端外皮点位控制室外皮在设备外皮电流设备端端接地控制室芯线对地干扰电压芯线之间干扰电压设备端外皮点位控制室外皮在控制外皮电流设备端室端接地控制室芯线对地干扰电压芯线之间干扰电压由此可见，由雷击升压站在二次回路中生的瞬态过电压的最大值可达；而二次电缆的干扰电压最高可达，其频率可达几。高压母线单相接地故障升压站内由于系统对地短路，大电流经接地点泄入地网，使接地点乃至整个地网的电位提高。如果二次回路和接地网的连接点靠近大电流的入地点，则这些点的电位随之升高，在二次回路中造成共模干扰电压。二次电缆的外皮在电缆两端与地网相连，由于两端的接地点电位不相等，将有电流流过二次电缆外皮，通过电磁耦合在二次电缆芯线上感应纵向电势，迭加在信号上造成干扰。表是武汉高压研究所对升压站内高压母线单相接地时，在二次电缆上产生干扰电压的研究结果，从结果看，电缆芯线干扰电压可以从几十伏到近万伏