干式變壓器電磁輻射的試驗(yàn)研究

1、干式變壓器電磁輻射的試驗(yàn)研究摘要：為了掌握干式變壓器對(duì)周圍環(huán)境的影響，對(duì)在現(xiàn)場運(yùn)行的干式變壓器及其大電流母線的電磁輻射進(jìn)行了測量，并用計(jì)算機(jī)顯示器測試了電磁輻射的干擾情況，進(jìn)而對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行了定性分析，得出了一些有意義的結(jié)論。這些結(jié)論可為供變壓器制造廠、電力建筑設(shè)計(jì)部門和供配電系統(tǒng)的廣大技術(shù)人員分析和解決變壓器電磁輻射問題提供參考。1前言電磁干擾（EMI）反映了電力電子設(shè)備對(duì)相鄰設(shè)備和周圍環(huán)境的影響，電磁敏感度（EMS）反映了弱電電子設(shè)備對(duì)外界干擾的承受能力。這兩個(gè)問題已受到人們的重視。隨著人們對(duì)公眾環(huán)境、電氣系統(tǒng)和電子信息系統(tǒng)的安全要求越來越高，國家也已經(jīng)頒布了相應(yīng)的電磁輻射防護(hù)規(guī)定。由上海

2、建筑設(shè)計(jì)院提出的建筑物（包括供配電系統(tǒng)）的電磁兼容（EMC）問題”就是以電網(wǎng)進(jìn)入用戶的接入點(diǎn)為界限，對(duì)用戶建筑物內(nèi)的電磁環(huán)境等參數(shù)進(jìn)行規(guī)范化，以改善建筑物電磁環(huán)境，確保人員與設(shè)施的安全。上海建筑設(shè)計(jì)院正在制訂的上海地區(qū)建筑物電磁兼容設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化將適用于新建、改建與擴(kuò)建的商業(yè)與辦公建筑，其它及特殊民用建筑及工業(yè)建筑也可參照?qǐng)?zhí)行。作為供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備，干式變壓器對(duì)周圍的電磁輻射干擾究竟達(dá)到什么程度，如何找出主要的干擾源，如何去避開它、限制它、減小它，將成為干式變壓器制造廠、電力建筑設(shè)計(jì)部門、供配電系統(tǒng)安裝單位日益關(guān)心的問題。順特電氣公司在公司內(nèi)電房四周及上方進(jìn)行了磁感應(yīng)強(qiáng)度測試，并用大電流變壓器

3、模擬實(shí)際運(yùn)行電流對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行的一些磁感應(yīng)強(qiáng)度的測量。進(jìn)而在用戶現(xiàn)場進(jìn)行一系列測量。根據(jù)對(duì)這些測試結(jié)果的分析，提出了改進(jìn)措施。2現(xiàn)場測試分別對(duì)順特電氣公司三臺(tái)干式變壓器和深圳威新公司運(yùn)行的一臺(tái)干式變壓器進(jìn)行了現(xiàn)場測試。測試設(shè)備采用美國HI-3624超低頻磁場計(jì)和三星公司SyncMaster755DFX17時(shí)純平顯示器。2.1 試驗(yàn)站內(nèi)的測試在試驗(yàn)站內(nèi)對(duì)兩種干式變壓器（SCB9-4000/10/0.4和PSCBD9-3150/6.3-0.4）不同工況下引起的電磁干擾進(jìn)行了測試。用韓國三星公司產(chǎn)SyncMaster755DFX17時(shí)純平電腦顯示器測試來自試驗(yàn)中的干式變壓器的電磁干擾。對(duì)干式變壓器S

4、CB9-4000/10/0.4（無外殼）的測試施電方式高低壓電壓測量距離測量結(jié)果表1：干式變壓器SCB9400W10/0.4空載工況下的測試情況空載10/0.4kV空載電流約4砍試驗(yàn)站二睡制室，變壓黜上為計(jì)算機(jī)顯示器無閃動(dòng)表2：干式變壓器SCB9400310/0.4負(fù)載工況的測試情況施電方式負(fù)載高低壓電壓0.75/DkV電流測量?巨離測量結(jié)果231/5774A約4試驗(yàn)站二麟制室，變壓酬上方）顯示器明顯有閃動(dòng)1.對(duì)干式姬器PSCBD9-315W6.3-0.4fi9表3：干式變壓器PSCBD9-315Q/6.3-0.4空載工況下的測試情況（無防護(hù)）施助式空載高低壓電壓6.3/0.4kV電流空載電流

5、防護(hù)等級(jí)IP00測量?巨離距離變壓器0.5m測量高度與低壓側(cè)母排等高。測好果如圖1所不，顯不器在變壓器兩端有閃動(dòng)，在中間（B、b相處）閃動(dòng)較小。21-1.5-13.5(25)9-13-7(17)2-3-10(11)50-20-6(54)30-30-30(52)16.1-15.2-11(25)35-4.5-20(40)1)注：測量數(shù)域E列為p氏取樣線圈三個(gè)不同方向測量結(jié)果，依次為水平方向，與變壓器橫向力向垂直的方向，與變壓器橫向方向平行的方向。)B=根+BJ+Bz。以下同括號(hào)中為矢量和單位：(mG)毫部i表4：干式變壓器PSCBD9-315W6.3Q4空載工況下的測試情況(帶IP23鐵夕院防護(hù))

6、施電3式空載高低壓電壓6.3/0.4kV電流空載電流防護(hù)等級(jí)IP23鐵夕所測量目離距離變壓器0.5m測量高度與低壓側(cè)母排等高測量結(jié)果如圖2所示，顯示器仍有輕微閃動(dòng).35-3-9(36)c60-25-1.5(65)Il111力貴/30-5-7(31)9-8-3(12)29-3-5(30)B不|ff|1j|159-32-3(67)ba10-5-X12)28-4-3(28)434-11(45)fL)g【50-6-19(54)20-11-28(36)(2)表5：干式變壓器PSCBD9-315W6.3Q4負(fù)載工況下的測試情況（無防護(hù)）施電方式負(fù)載高低壓電壓6.3/0.4kV電流289M547A防護(hù)等級(jí)I

7、P00測量巨離距離變壓器0.5m測量高度與低壓側(cè)母卻喏高測量結(jié)果如圖3所示，顯示器閃動(dòng)居快900-1050-400(1440)2100-700-300(2234)1200-1800-320(2187)(圖3)表隹干式變壓器PSCBDg-3i533Q4負(fù)戟工況下的測試情況帶IP23鐵夕醫(yī)防護(hù)）施電方式負(fù)載高低壓電壓6,3/0.4kV電流239M547A防城等級(jí)23柱夕情測量目離距闋變壓器0.5m測量高度與低壓側(cè)母排等高測量結(jié)果如圖4所示，顯示器閃動(dòng)居熟300-250400(559)170-30-750(833)350-170-65(X753)2.2 順特電氣公司科技樓電房運(yùn)行變壓器的測試表71掛

8、網(wǎng)運(yùn)行干式變壓器C1000/10心4的測試正常掛網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)荷犯住右高任住電壓63/0.4kV電流2網(wǎng)547A防護(hù)等級(jí)IP2U鋁合金外殼測量目離緊靠防護(hù)套卜壁約口米測量高度與f班母掃洞高測量結(jié)果1.緊貼著低壓電纜線出線處(無封閉線槽A1QDO-2000-1800C2871),顯示器函劇烈；工緊貼著低壓電纜線封閉線槽處200-200-200(364),顯示器仄動(dòng)劇烈，.在綜合試賽站電房墻壁處(一眼之隔51-32-12(61),顯示器較大伉勵(lì)；.當(dāng)負(fù)荷全部停掉時(shí)各處的磁感皮強(qiáng)度明顯遍少，顯示器干刪除.25。鵬0口-2。0。（2103）1&40-20口0咽口）10-250-300（391）QbC儂5）

9、2.3 用戶現(xiàn)場測試在以上測試的基礎(chǔ)上，我公司派人赴深圳威新公司進(jìn)行了配電室電磁干擾問題現(xiàn)場處理，雙方對(duì)配電室的變壓器、開關(guān)柜母線、租戶場地的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行了一系列測量。變壓器容量1600KVA施電分式掛網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)載約50%防護(hù)等級(jí)測量高度測量結(jié)果IP21鐵夕院與低壓繞組曲同高如圖6所示，二樓電腦顯示器、電視機(jī)有較大閃動(dòng)。威新公司封閉線槽(鐵板)處：600-50-350(696).變壓器頂部紗刖處：1700-500-270戈3230).900-380-2500；2684)1250-1200-600(1834)290-280-120(421)310-180-90(370)390-110-180(

10、443)3200-320-1800(3685)(圖6)300000-1700(3471)表比深圳威新公司配電室變壓器的測試變壓器容量施也式掛網(wǎng)運(yùn)行.負(fù)載約50%防護(hù)等級(jí)一噌加防護(hù)措施IP21鐵夕債變壓器夕俄頂部再一張完整睜鐵板，在低壓側(cè)這一面的上半部左右兩側(cè)分別罩上鍍鋅鐵板測量圖度與fflH繞蛆出線同高測量結(jié)果如圖7所示，二樓用戶顯示器閃動(dòng)有明顯改善，電視機(jī)仄勵(lì)有輕微改善，頂部罩著一張完整鍍鋅鐵板后.300-400J200(1300)b3.2.2在蟠公司變壓器外殼頃部差一張完整好鐵板，在f田玉側(cè)這一面的上半部左右兩側(cè)分別罩上睜鐵板30000-1200(1300)建7)4試驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)在順特電

11、氣公司試驗(yàn)站和科技樓干式變壓器的測試結(jié)果，我們可以得出如下結(jié)論：不帶負(fù)荷的變壓器對(duì)外界的電磁輻射是很小的，只要不是太近(4m)對(duì)普通顯示器幾乎沒有干擾；運(yùn)行中的變壓器對(duì)周圍環(huán)境帶來的電磁輻射較小，只有負(fù)荷減小至一定程度，其1000kVA干式變壓器電磁輻射為XXmG(2m?)才會(huì)減??；發(fā)現(xiàn)變電站的電磁輻射來源之一主要是來自于大電流母排的電磁干擾。普通防護(hù)等級(jí)的外殼可以減少電磁輻射，但收效不大。在深圳威新公司進(jìn)行的現(xiàn)場測量結(jié)果表明，在變壓器和開關(guān)柜母線上方同等高度的電磁場相等，變壓器低壓側(cè)(變壓器側(cè)出線高度大于2.5m)上方的電磁場遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同等高度的高壓側(cè)，由此可以得出如下結(jié)論：干擾源主要為通有大電流的母排，與變壓器本體關(guān)系不大；受干擾的主要原因是配電室頂部母線離租戶太近(研制顯象管的租戶在距配電房2m左右的二樓；普通防護(hù)等級(jí)的鐵外殼，對(duì)整體的電磁場屏蔽意義不大；二樓電腦室未采取有效的防電磁輻射屏蔽低阻抗接地的措施。此次改進(jìn)方法是在變壓器的頂部和變壓器低壓側(cè)再加整塊鍍鋅板，已經(jīng)產(chǎn)生明顯效果，租戶的電腦不閃，但早年生產(chǎn)的電視機(jī)仍然閃動(dòng)。下一步的工作是由深圳威新公司在配電室頂部加裝兩層以上整塊鍍鋅板（鋼板也可，禁用