继电保护装置电磁兼容设计及测试

　摘要：文中分析了常规保护装置的电磁干扰源和耦合通道，介绍了常规继电保护装置避免干扰和抑制干扰的几种方法。并通过实践证明是可行和有效的。

　关键字：继电保护;电磁兼容;电磁干扰

　　随着微电子技术、计算机技术的发展，电力系统中的电力电子装置的应用越来越广泛。但是，电力系统是一个非常复杂的系统，其电磁环境非常恶劣，以大功率高频开关器件如GTO，IGBT为基础的电力电子装置很容易受到电磁干扰而导致误动、拒动等故障，给电力系统的安全经济运行带来不良影响。据质检部门统计，在电力电子装置的产品设计过程中由于没有考虑电磁兼容问题，只有10%的产品能一次通过电磁兼容的测试。为了达到电磁兼容的要求，需要反复修改这些产品的设计方案，浪费了人力、物力，也延长了开发周期。因此，将电磁兼容设计贯穿到电力电子装置设计的整个过程中非常必要。

　　一般继电保护装置均利用保护盘本体避免外界干扰，但保护盘内部二次回路的电流、电压等电气量互相干扰问题没有有效的解决方法。针对常规继电保护装置的结构及其功能特点，设计了一系列电磁兼容措施，实验的ECD样机已经通过相应的国家电磁兼容标准的测试。这些技术和方法对于一般应用于电力系统中的电力电子装置也有借鉴作用。

1电磁兼容

电磁兼容主要有两方面内容：一是该设备的抗外部电磁干扰能力;二是该设备对其他设备的抗电磁干扰能力。

　　文中主要考虑外部对该设备的干扰。

　　我国应用于电力系统产品的电磁兼容抗扰度测试项目主要有：静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、浪涌、工频磁场、衰减振荡波及高频辐射。采用最新的国际标准是IEC 61000-4系列，其等效的最新国家标准是GB/T 17626系列。研制的常规继电保护装置的电磁兼容设计也主要是针对这5个测试的内容。

　　2电磁干扰对常规继电保护装置的影响

　　电力系统是由大量的一次设备和二次设备组成的，应用于一个复杂系统的常规继电保护装置，其主要干扰源有：开关操作产生的电弧放电、电晕放电、高频载波、对讲机等辐射干扰源，静电放电，大型变压器产生的交变磁场干扰等。而常规继电保护装置中极易受干扰的单元较多。

　　实际运行中电磁干扰对常规继电保护装置的影响：

　　系统电力电子开关器件，如智能功率模块(IPM)驱动电路，易于因干扰产生错误信号而使IPM出现桥臂直通等现象，导致其损坏;

　　半导体逻辑元件、数字电路及CPU，易于因干扰信号而误动作或复位，有时甚至死机;

　　运算放大器，易于产生较大的交流分量和零点漂移;控制用传感器，易于被电磁干扰而使采样信号失真，影响系统闭环稳定性。

　3常规继电保护装置的电磁兼容设计

常规继电保护装置的电磁兼容设计，是根据产品正常工作时所处的电磁环境条件，选择电磁兼容抗扰性标准中适用的试验等级，研究如何将抗电磁干扰的各种方法(接地、屏蔽、隔离和滤波等)运用到装置设计的全过程中，使装置性能满足标准中试验等级的电磁兼容性要求。常规继电保护装置硬件结构分为主电路和控制器两大部分。因此，常规继电保护装置的电磁兼容设计可以从两个方面着手。

　　主电路的电磁兼容设计：包括机箱、电源线、信号线或控制线等的连接以及各功能不同的布局和布线;

　　控制器的电磁兼容设计：包括印制工博士工业品商城声明：凡资讯来源注明为其他媒体来源的信息，均为转载自其他媒体，并不代表本网站赞同其观点，也不代表本网站对其真实性负责。您若对该文章内容有任何疑问或质疑，请立即与商城(www.m.eepottsltd.com)联系，本网站将迅速给您回应并做处理。
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