【導(dǎo)讀】經(jīng)過多年的試用實踐，電子式互感器技術(shù)優(yōu)勢已在一些典型電站上得到驗證。但在技術(shù)進步效果明顯的同時，擴展應(yīng)用也面臨新問題，最集中的表現(xiàn)是在應(yīng)對惡劣電磁環(huán)境上，其深層原因是無論國內(nèi)、國外，從標(biāo)準(zhǔn)體系、試驗方法到設(shè)計規(guī)范，尚未完全意識到電站特殊電磁干擾的嚴(yán)重性。
至今還沒有專門針對高壓電站電磁干擾方面的系統(tǒng)試驗和理論研究，導(dǎo)致的結(jié)果是電子式互感器的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中缺少與電站實際操作等效的試驗標(biāo)準(zhǔn)和評測方法。眾多制造廠家簡單地瞄準(zhǔn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進行研發(fā)，即使達到最高級別，也不能完全適應(yīng)現(xiàn)場應(yīng)用條件。
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要完善
電子式互感器是一種直接運行在數(shù)十萬伏高壓導(dǎo)線上的電子設(shè)備，接受的電磁干擾強度遠遠超過其他任何既有電子裝置，我們?nèi)狈@種特有工況的研究和試驗，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，至今沒有針對性條款。例如針對電子式互感器的IEC、GB/T標(biāo)準(zhǔn)都未涉及與現(xiàn)場等效的開關(guān)拉弧操作和強電流沖擊試驗內(nèi)容和評判標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的EMC試驗主要是針對戶內(nèi)電子設(shè)備，不能代替電站電磁干擾的物理機制和烈度等級。例如：
一是對于空間輻射干擾，GB/T17626.x的試驗標(biāo)準(zhǔn)最大為電場強度10伏/米，工頻磁場或脈沖磁場最大規(guī)定為1千安/米。但實際電站上敞開式隔離刀操作時，斷口拉弧在附近產(chǎn)生的電場強度峰值高達3千伏/米以上；緊靠導(dǎo)線安裝的高壓傳變型互感器，其電子線路將承受高達10～100千安/米量級的磁場沖擊干擾，強度約為GB/T17626.x試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的數(shù)百倍以上，電磁干擾烈度大大超出人們的習(xí)慣思維，必須采取超常措施，防護方法顯然是個全新的課題。
二是對于信號、電源線引入的干擾，GB/T17626.x標(biāo)準(zhǔn)中，主要涉及導(dǎo)線由空間接收的射頻電磁干擾，其試驗強度遠不及電站上的真實強度。GIS類全封閉組合電器，由VFTO（快速暫態(tài)過電壓）現(xiàn)象引起的殼體（地）電位暫態(tài)突變——它的干擾峰值強度約在10～30千伏，頻率約在10～30兆赫，這一高壓開關(guān)類電器特有的干擾現(xiàn)象未能包含在國標(biāo)試驗內(nèi)容中，它是電子式互感器應(yīng)用中目前面臨的最重要的電磁兼容性課題，正是這一現(xiàn)象導(dǎo)致很多組合在一次電器上的互感器故障頻發(fā)。一般性干擾會導(dǎo)致互感器發(fā)出失真數(shù)據(jù)或通信錯誤，引起保護設(shè)備誤判或誤動，更嚴(yán)重的會損壞電子器件，使采集電路設(shè)備永久失效。
成功案例可以借鑒
2011年，延安750千伏智能變電站上200多臺套各種類型的電子式互感器成功投運，750、330側(cè)經(jīng)受數(shù)十次開—合操作試驗，成功通過全面年檢。這也證明了一個事實，即只要措施得當(dāng)，即便是超高壓電站，電磁干擾可以有效防護。這一事實與該站在技術(shù)論證階段一些專家根據(jù)當(dāng)前技術(shù)現(xiàn)狀所做的預(yù)測正好相反，也與個別220千伏以下電站電磁兼容性問題頻發(fā)形成反差。其實問題就出在對電磁兼容性認識誤區(qū)上，延安站互感器的研發(fā)者已經(jīng)意識到電磁兼容性問題的嚴(yán)重性，采用高于國標(biāo)、比現(xiàn)場更嚴(yán)酷的等效試驗方法，進行了長達6個月的驗證試驗和技術(shù)改進，引導(dǎo)產(chǎn)品電磁兼容性技術(shù)，一步步達到了預(yù)期的防護效果。該站的成功，打破了超高壓站抗御電磁干擾技術(shù)的禁錮，反映了我國在這一技術(shù)領(lǐng)域的最新成果，具有引領(lǐng)和示范作用。
目前，在國家電網(wǎng)公司有關(guān)部門的主導(dǎo)下，電子式互感器新試驗標(biāo)準(zhǔn)正在討論和制定中，新標(biāo)準(zhǔn)將增加一些與現(xiàn)場等效的操作試驗，以便更加接近電站的真實工況。這一導(dǎo)向，必然成為引領(lǐng)互感器技術(shù)科學(xué)、有序、健康發(fā)展的指路標(biāo)。在此，呼吁電力科研院所，盡快從理論和試驗方法上建立電站操作干擾的物理模型和數(shù)學(xué)模型，做到定量描述干擾作用的機理和時空規(guī)律，研制可重復(fù)、可定量的等效實驗裝置，為建立防護措施的針對性和有效性提供理論指導(dǎo)，避免帶有偶然性的“試用性”試驗。另外，希望新標(biāo)準(zhǔn)寬、嚴(yán)適度，著重收緊安全性穩(wěn)定性指標(biāo)，放寬其他相關(guān)度不大的技術(shù)性指標(biāo)，以利于各種門類的現(xiàn)代科技成果融入互感器產(chǎn)品，保持我國電子式互感器技術(shù)創(chuàng)新的良好勢頭。
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