阻尼振荡波试验方法及仪器使用简介

1、 瞬态干扰及振荡波抗扰度波试验 电磁兼容试验保证电气设备在受到各种传导、辐射电磁骚扰的影响时，能够按规定的性能继续运行。一、电磁兼容环境（GB/T 14285）发电厂和变电所的电磁环境继电保护和安全自动装置应满足有关电磁兼容标准，使其能承受所在发电厂和变电所内下列电磁干扰引起的后果：a)高压回路中操作隔离开关及断路器引起的电气暂态现象;b)高压回路中绝缘击穿或避雷器和火花间隙放电引起的电气暂态现象;c)高压装置产生的工频电场和磁场;d)接地系统中的短路电流引起的电位抬升;e)雷电引起的电气暂态现象;f)由于低压设备开合操作引起的快速瞬变干扰;g)静电放电;h)由于设施内部或外部的无线电发射装置

2、产生的高频场;i)由于设施内部其它电气或电子设备产生的高频传导和辐射骚扰;j)由供电线路传来的低频传导骚扰;二、电磁骚扰的分类电磁环境是非常复杂的,可以用四类现象来描述所有的电磁骚扰。（DL/Z 7132000）各类电磁骚扰现象的特性连续的现象频发性暂态现象较少发生的暂态现象缓慢的电压波动 交流供电直流供电谐波，间谐波信号电压直流供电纹波从直流到150KHz的传导骚扰射频场感应的传导骚扰工频磁场射频辐射电磁场电压瞬态跌落（持续时间小于20ms） 交流供电直流供电电压波动快速瞬变脉冲群阻尼振荡波阻尼振荡磁场静电放电电压瞬态跌落（持续时间小于20ms）交流供电直流供电电压中断交流供电直流供电电源频

3、率变化浪涌振铃波短时工频磁场二、装置的抗扰度要求（GB/T 14598.20）有关抗扰度的技术要求是根据端口类型给出的。1、端口定义保护和安全自动装置与外部电磁环境的特定界面接口称为端口，端口分为六类, 见图1，具体定义如下。a) 电源端口被试装置的交流或直流辅助激励量输入口b) 输入端口用于对被试装置激励或控制，以实现其功能的端口，例如电流、电压互感器、状态、模拟量输入等。c) 输出端口用于输出被试装置所产生的预定变化（如触点、光耦、模拟输出等）的端口。d) 通信端口采用低功率信号并与被试装置固定连接的通信和/或控制系统的端口e) 外壳端口电磁场可能辐射或冲击通过的被试装置的物理边界。液晶、

4、面板、机箱外壳f) 功能接地端口被试装置上的除了以电气安全为目的之外的与大地连接的端口。电源模块机壳地、电流、电压互感器的屏蔽地及机箱地对应于功能接地端口。这种端口的定义将量度继电器和保护装置作为一个系统,不考虑系统内部的具体构成,仅仅考察电磁骚扰施加于各个端口时,对量度继电器和保护装置的影响2、端口规定试验各端口对应的抗扰度试验（GB/T 14598.20）外壳端口电源端口通信端口输入、输出端口功能地端口射频传导静电放电快速瞬变阻尼振荡波浪涌电源中断辐射电磁场、工频、脉冲、阻尼振荡波磁场三、几种瞬态干扰的比较静电放电、快速瞬变脉冲群、IMHz衰减振荡波、浪涌等试验属于瞬态脉冲干扰试验,对于数

5、字电路的影响最为严重，同时有效地抑制这些瞬态脉冲干扰也是比较困难的。(1) 骚扰是单方向的,还是振荡的瞬变; (2) 骚扰幅度及持续时间; (3)振荡瞬变的衰减系数; (4) 脉冲强度或能量; (5) 上升时间(6) 骚扰源的重复率几种瞬态干扰的比较：静电放电快速瞬变阻尼振荡波浪涌脉冲上升时间极快，1ns很快，约5ns约75ns慢，us级能量、重复率低，1次/1s中等，单个脉冲4mJ，重复率高高，每分钟1-60个瞬变高，单个脉冲为4J，每分钟1次干扰模式直接共模干扰共模、差模干扰共模、差模干扰电压15kV以上10kV以下共模2500V10kV以下电流人体放电几十A，装置，装置放电几百A 几十安

6、几千安四、阻尼振荡波干扰GB/T 17626.12振荡波抗扰度试验GB/T 14598.13-2008 1MHz脉冲群抗扰度试验1、干扰概述阻尼振荡波是模拟发电厂、变电站的高压母线的开关操作出现重燃以及隔离刀闸的合、分操作引起的陡波瞬态，其时间量级为几十ns。由于与高压电路的特征阻抗失配，电压波形会发生包括反射在内的演变。干扰通过传导、电容耦合及磁场耦合等方式影响继电保护装置。高压母线中的瞬态电压、瞬态电流的表征是其振荡的基波频率，而这个频率取决于电路长度和传播时间。在户外变电站，这种振荡频率从100kHz到几MHz，取决于上述参数的影响以及母线的长度，母线长度从几十米到几百米变化（可能达40

7、0m）。在这方面，1MHz的振荡频率被认为代表大多数情况，但对大型高压变电站，100kHz的振荡频率更合适。振荡波的主要参数是重复率，重复率在几赫兹到几千赫兹间变化，由开关触点间距决定。低重复率（单次冲击）或高重复率（脉冲群）。单次冲击的振荡瞬态波被称为“振铃波”，阻尼振荡瞬态的脉冲群被称为“阻尼振荡波”。考虑到这种现象有不同的持续时间，不同频率的适用性以及试验时电路可承受的能量等因素，选择40次/s和400次/s的重复率。2、阻尼振荡波波形阻尼振荡波的代表波形，也是信号发生器的标称波形 上升时间、衰减的振荡波形、高的重复率和脉冲群持续时间是该波形最重要的参数。波形特征：第一峰值电压上升时间7

8、5ns±20%衰减振荡波的振荡频率100kHz和1MHz两种，±10%衰减振荡波的重复频率（f）100kHz至少为40c/s；1MHz至少为400c/s一串衰减振荡波的持续时间（td）不低于2s发生器输出阻抗200±20%峰值开路电压250V（-10%）2.5kV（+10%）衰减振荡波的第一峰值极性正/负与电源频率的关系无关试验标准：GB/T 14598.12-1998 振荡波抗扰度试验试验配置和方法：为被试装置正常工作提供所需信号和用于验证被试装置正常运行的所有辅助设备，必须去耦，以防止受试验电压的影响。 被试装置与耦合去耦网络之间的测试线不应超过2m。 被试装

9、置和试验导线应放置在接地基准板上方0.1m高的绝缘支座上。被试装置和其他导电结构的最小距离应为0.5m。 被试装置的所有预期接地部分应接地。 差模和共模试验配置按图2和图4。 对于通信端口，按图5进行试验配置，两台被装置间屏蔽（或非屏蔽）电缆的长度应为10m。对于只有一端屏蔽接地的电缆，非接地端的屏蔽层应通过0.5uF的耦合电容连接到被试装置的外壳上。EUT1为辅助设备时，应预先验证其抗扰度，当其抗扰度不足且无法采取措施来避免敏感性时，试验应按以下目的进行： 通信端口不被损伤 仅当试验电压施加是通信被中断； 除有关通信性能外，EUT其他性能未受影响。 通信线应使用相应的技术规范要求或标准推荐的

10、电缆与EUT相连，且需高于参考地平面0.1m。2、试验程序：被试装置的延时应设置为它们预期应用的最小使用值。试验进行时，应将辅助激励量施加到相应电路上，其值应等于额定值。输入激励量的值应在动作值上、下给定暂态误差的两倍之内。试验优先采用100kHz和1MHz振荡频率。按照产品规范，试验电压应施加于电源、输入、输出和通信端口，具体如下： 试验电压应按下述施加： 对于电源端口，输入、输出端口，通过耦合/去耦网络施加a) 每个独立端口和地之间（共模）b) 同一端口端子之间（差模）对于通信端口c) 电缆连接的通信端口和地之间（共模），按图5接线。试验应对通信电缆单独施加，即一根电缆对应一次试验。 试验

11、电压应按两种极性分别施加，端口的每种组合时间至少2s。两次完整的试验之间的最小间隔应为1s。GB 14598.123、验收准则;试验期间，装置的验收准则见下表。试验后，装置内各元器件不应损坏，装置性能应符合企业产品标准的规定。如满足上述条件，判为脉冲群试验合格。其他合格判据，与设计员协商。四、试验仪的操作1、仪器简介EM TEST OCS 500N6 组合式阻尼振荡波模拟器能够完成 IEC 61000-4-12 标准要求的 6kV 振铃波测试及 IEC 61000-4-18 标准要求的 3kV/100kHz 及 1MHz 阻尼振荡波测试。通过磁场天线，可以完成阻尼振荡波磁场测试。 仪器带有一个

12、三相电源CDN网络，技术参数：2、前面板1、 按下”Test On”键，其发出黄光，表示高压部分准备好输出，可以随时进行试验。在测试中，当其变成红色灯时表示一个脉冲产生。2、 通过7个功能键对应屏幕显示，选择参数和功能，3、 参数闪亮后，可以通过旋钮进行增/减操作，4、 左右键可以移动光标5、 ESC键可以返回上一级菜单，可以确认修改值。6、 EXIT键可以返回至主界面。7、 三相输出为内部耦合网络输出，试验时连接EUT，指示灯表示试验进行状态。8、 HV直接输出可以连接磁场天线，进行磁场试验。不能连接至电源3、后面板 1、试验仪接地，2、试验仪电源开关3、三相输入及公共端，为外部电源及IO口

13、输入，连接内部去耦网络。4、操作软件主界面：F1-F6对应6项试验。F1：100KHz阻尼振荡波 F2：1MHz阻尼振荡波F3：振铃波F4：100K Hz阻尼振荡波磁场F5：1MHz阻尼振荡波磁场F6：1MHz阻尼振荡波连接外部CDN具体操作：注：以1MHz阻尼振荡波为例，说明操作方法。其他试验操作与此相同。按下F1选择1MHz阻尼振荡波试验，出现以下界面：F1：快速开始模式简单快速的方式，选择此模式，则自动选择上次最后一次设定的参数进行试验。F1：开始测试F2：可以手动改变设置F2:标准测试模式可以按照选择的对应标准规定模式开展测试F1 共模模式 F2 差模模式如选择共模模式，按下F1，对应试验等级如下，选择需要试验的等级。如需修改具体等级的电压，参数设置可以在SETUP中修改。标准测试对应参数：标准测试运行时的界面显示：F7 手动菜单标准试验电压的修改在主界面按下F7后，进入如下界面：按下F3选择改变标准等级选择需要改变的试验，如100kHz衰减振荡波，按下F2 F1、F2、F3 改变不同耦合方式下的电压值。试验方法： 打开试验仪背后电源开关，参数设置好，准备试验前，打开前面板“TESET ON”按键。