摘要：随着现代科技的不断发展，人类的电子、电力技术已经有了质的飞跃，电子式互感器是目前监测电流的重要仪器。本文即是对电子式互感器电磁兼容性能进行的研究，为了提高这一装置的性能，提升其挂网运行的整体稳定性，按照国家标准规定对其就进行了强电磁干扰隔离开关容性试验，并且分析了该项实验的原理，并对各类试验研究结果进行相应的分析，以期能为相关工作提供参考。
关键词： 智能电网；电子式互感器；性能检测；电磁兼容
前言 近几年来，我国的电网企业正在大力开展智能电网改造工程，其主要是基于现代先进的网络化供电技术，不断提升计算机技术在电力供应当中的应用程度。而在工程开展过程中，电子式互感器以其简单的结构、轻便的体型、较轻的重量以及稳定的输出信号等优势被广泛利用在智能电网当中。但就我国目前所使用的各类电子式互感器的技术来说，其稳定性和可靠性均需要进行较大程度的提升，而其中引发相关事故的主要原因在于单词干扰的传播。
1 电子式互感器的电磁干扰传播
自本世纪我国对电子式互感器进行应用以来，其在我国的智能电网建设工作当中发挥了重大的作用，但根据相关统计显示，自 2000 年我国的电子式互感器投入智能电网使用以来，其在110 千伏以上电力运输过程当中每年产生了 150 多次事故，其中主要是由于电磁兼容性能较差，引起采集器故障，温度异常变化等因素，并且电磁干扰因素也是引发各类故障的首要因此。目前我国所应用的电子式互感器主要分为两种，其中一种是采用一组光纤或光玻璃的全光学无源式电流互感器，这类互感器能够具有双重效果，可以被用来计量电流流量，也可以被用作保护开关；其二是低功耗铁芯线圈为计量传感器、空心线圈为保护传感器的有源式电流互感器。这两类电子式互感器在工作的过程中均需要对其进行供能，而一般的供能方式就是变压式供能模式，利用高低压的变化实现信号的采集调理，并将信号的性质进行转换。但是在电压转换的过程中，高低电压交替势必会产生电磁场效应，进而对电子式互感器的工作造成影响[1]。
2 电子式互感器电磁兼容的试验
我国相关标准规定下的电子式互感器试验均需要按照IEC60044-7/8 和 GB20840-7/8 两个标准来进行，其中包括 2 项抗辐射试验和 11 项抗干扰试验。其中抗干扰试验当中就包括抗浪涌、抗快速变脉冲干扰、抗震荡波干扰、工频磁场抗干扰以及脉冲磁场抗干扰等试验，其主要针对的就是电子互感器对于各类应
用环境、各类使用条件下对电磁干扰的抗击能力以确定该电子式互感器电磁兼容性能。同时，还可以对电子式互感器进行隔离开关分合容性小电流试验，根据相关调查可以看出，目前我国电子式互感器的异常事
故当中，隔离开关操作的异常也是引发各类事故的主要原因，严重时甚至可以导致整个电网无法进行正常的运行。在实验室内搭建隔离开关分合容性小电流试验回路，利用串联电路将电子式互感器接入试验电路当中，模拟在正常工作当中的回路负荷电量，并制造相应的电磁干扰现象，以此检验电子式互感器隔离开关的性能。在实际工作当中，由于隔离开关的运行速度较慢，当小电流通过电路时，其开关的静态转为动态的过程中会产生多次重燃情况，进而在回路的一侧形成了暂态性的高频电流，并将其传播到其他连接设备当中，对电子式互感器的电子元件产生电磁影响[2]。
3 电子式互感器电磁兼容性能的研究
在对电子式互感器性能进行研究的过程中，因电磁兼容性能试验所导致的设备故障率最高并且可能会引发不同位置多个电子式互感器的同时故障。同时，根据我国国家标准下的 13 项电子式互感器性能试验中，导致设备故障发生最多的是浪涌抗干扰试验，其可能会导致电子式互感器的电源模块发生损坏，并且还可能引发工作过程中信号传输的中断，在对信号进行采集时也可能导致信号接收异常。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于这类问题，应该在设备内部加装抑制浪涌的相关元件，包括压敏电阻、避雷管以及瞬态抑制二极管等。同时还可以在电子式互动器的电源接口处增加滤波器，其主要作用就是能够去除浪涌产生时在整个电路回路中形成的高频干扰信号。另外，在对电子式互动器进行设计的过程中，可以采用敏感回路屏蔽技术，改变设备在工作中所产生的电位压差等情况造成的干扰。
另外，应该对隔离开关进行相关的设计，避免其在输出的过程中产生异常尖峰波形，或直接造成设备电源模块的损坏。我国在发展电子式互动器的过程中还应该结合实际发展情况，因为我国一般电网的输出电压被控制在 220 伏，其与一般西方国家的110 伏电压系统有着一定的区别，因此在借鉴国外先进技术的同时，不能全盘进行接收，应该结合实际情况，对各类先进技术进行有效的发展和研究。在电子式互感器性能检测中，有源电子式电流 互感器共发生故障21台次，其中电磁兼容测试导致 产品故障率最高，共发生6台次，占比高达29％；隔 离开关分合测试导致产品故障２台次，占比为10％；隔离开关分合测试过程中，除有2台次产品发生故 障，导致产品无法正常工作，试验无法进行，还有3 台次产品测试过程未出现故障，但是产品输出异常，可能会导致保护设备误动。无源电子式电流互感器 共发生故障46台次，其中小电流测试时误差测试异 常和电磁兼容测试时产品故障发生率最高，分别为 11台次，占比24％；隔离开关分合测试过程中，除有2台次产品发生故障，导致产品无法正常工作，试验 无法进行，还有1台次产品测试过程未出现故障，但 是产品输出异常，可能会导致保护设备误动。有源电子式电压互感器共发生故障13台次，其 中电磁兼容测试导致产品故障率最高，共发生7台 次，占比高达54％；其次为隔离开关分合测试导致产品故障，发生3台次，占比为23％；隔离开关分合测试过程中，除有3台次产品发生故障导致产品无法 正常工作，还有4台次产品测试过程未出现故障，但 是产品输出异常，可能会导致保护设备误动。无源 电子式电压互感器共2台，未发生电磁兼容和隔离开关试验故障。从电子式互感器性能检测试验结果分析，国标 规定的电磁项目一共13项，2项辐射项目超标的产 品较少，改进方式也相对简单，建议提高机箱的屏蔽 效能即可解决此类问题。11项骚扰试验中，故障率 最高的为浪涌抗扰度。在该项试验中多家产品出现 电源模块损坏，合并单元通信中断，采集器输出波形 异常等问题，建议在合并单元和采集器的电源端口 采用抑制浪涌的元器件来防范浪涌骚扰所产生的电 磁干扰。抑制浪涌骚扰的元器件主要有避雷管、压敏电阻和瞬态抑制二极管。在电源端口增加滤波 器，吸收浪涌过程中相应回路产生的高频干扰信号。针对其他项干扰试验，通过改变电路结构，可减少敏 感回路在传导和辐射方面的高频影响。针对敏感回路采取屏蔽，也可很大程度上避免高频辐 射干扰。检查或改变接地方式设计可以克服地电位压差和高 频信号干扰。本次电子式互感器性能测试中，增加了现场运 行事故率很高的模拟试验———隔离开关分合容性小 电流试验。虽然在国标的电磁兼容项目中已经有浪 涌抗扰度试验，脉冲磁场抗扰度试验、阻尼振荡磁场 抗扰度试验是为隔离开关设计的项目，但仍然有不少产品通过了国标的电磁兼容试验项目，却在隔离 开关分合容性小电流试验中出现输出异常尖峰波形 或者直接电源模块损坏的情况。这一现象和目前现 场投运的电子式互感器事故相符合，说明该项试验 是保证电子式互感器可靠运行的必要试验[3]。
4 结语
我国的智能电网技术发展较晚，并且电子式互动器的应用时间也比较晚，自 2000 年该设备被首次推广以来，至今发展不过十余年，因此我国的电子式互感器技术还有着很大的发空间，相关研究者和工作人员所面临的技术难题也在不断出现。因此，为了我国电网输电事业的不断发展，提升我国电子式互感器电磁兼容性能就成为了首要任务，攻克浪涌带电磁影响也就成为了重中之重。
参考文献：
[1]童悦，张勤，叶国雄，等. 电子式互感器电磁兼容性能分析[J]. 高电压技术，2013，39（11）：2829-2835.
[2]廖传柱，张惠霞，范新权，等. 电子式互感器可靠性分析与电磁兼容性能研究[J]. 电气应用，2014（9）：104-108.
[3]佟洪波. 电子式互感器电磁兼容性能研究[J]. 电子测试，2015（13）：8-9.
论文作者:张书平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
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