变电所电磁环境测量与分析

1、变电所电磁环境测量与分析                        摘要：110kV变电所电磁污染的影响不容忽视，笔者经实测后，为降低变电所磁场强度，提出了合理建议。  关键词：电磁 污染环保   1前言 顺德电力局属下有20多个110kV变电所，所内均使用计算机(微机，单板机)及相关设备，如微机型继电器、变电所自动化系统、

2、办公自动化系统。在运行中发现：计算机屏幕经常出现闪烁、变色、画面变形。这些现象引起了运行人员注意和不安，局有关部门也非常重视。通过一段时间的观察，发现这种现象是有规律的：总是和负荷大小、设备投退有关。如投入电容器组，屏幕明显立刻出现闪烁、波纹等。初步分析是工频的电磁场干扰所致。 加强环境保护是一门重要课题，电磁污染作为环境污染的一种，其危害性应引起高度重视。变电所内电磁干扰究竟有多严重，对人和设备是否有危害，尚未有定论。局决定请"国家电力公司高压与绝缘重点实验室"进行有关测试，进行定性定量测量分析。因工作关系本人参与了测试工作，加深了对电磁污染的了解。 2测量与分析 本次测

3、试选取我局桂洲、华容、龙山、西华、广教、和北等6个110kV变电所。在测试选点上是大范围、多方位的。力求全面、详尽了解电磁场分布，并对测量数据影响比较大的设备进行投切比较。虽然测试因各变电所建筑结构、设备布置、设备运行情况不一和受现场运行条件限制。在6个所测量结果来看，电磁场分布是很有规律的，覆盖全部不同等级的电磁环境。现以龙山所测试结果为例作一介绍。 本次测量是按国际GB/T17626.81998电磁兼容、试验和测量技术工频磁场抗扰度试验中规定的技术要求与测量方法。测量高度离地面、高楼面约1m，距离测量对象1m内。 工频磁场试验等级标准如表1所示。 表1稳态工频磁场试验等级 等级 12345

4、磁场强度(A/m) 131030100其中，1级：适合有电子束的灵敏装置所处的环境； 2级：保护良好的环境； 3级：保护的环境； 4级：典型工业环境； 5级：严酷的工业环境。 龙山所是四层户内式变电所，由于龙山变电所的运行状态适合补偿电容器组的切除和投入，我们对龙山变电所的电磁环境作了较为详细的测量；尤其是对位于四楼主控制室，在没有补偿电容器和由三组电容器和有四组电容器时，分别对主控制室磁场进行了测量。表2是各点的测量结果。 表2龙山变电所主控制室磁场强度测量结果 序号 无电容器 (A/m) 三组电容器 (A/m) 四组电容器 (A/m) 三组/无 四组/无 1 0.26 4.8 5.1 18

5、.5 19.6 2 0.63 2.7 4.0 4.3 6.3 3 0.26 2.8 3.9 10.8 15 4 0.25 2.4 3.8 9.6 15.2 5 0.25 3.9 5.0 15.6 20 6 0.23 2.9 5.5 12.6 23.9 7 0.23 2.9 4.2 12.6 18.3 8 0.17 3.5 4.6 20.6 27.1 9 0.14 3.1 3.8 7.1 27.1 10 0.26 1.8 3.1 6.9 11.9 最大值 0.63 4.8 5.5 20.6 27.9 最小值 0.17 1.8 3.1 4.3 6.3 平均值 0.27 3.1 4.3 12 18.

6、4 由表2可见，在没有补偿电容器时，主控制室磁场测量结果的最大值为0.63A/m，最小值为0.17A/m，平均值为0.27A/m。在投入三组补偿电容器时，主控制室磁场测量结果的最大值为4.8A/m，最小值为1.8A/m，平均值为3.1A/m。再投入四组补偿电容器时，主控制室磁场测量结果的最大值为5.5A/m，最小值为3.1A/m，平均值为4.3A/m。与不投入补偿电容器相比，在投入三组补偿电容器后，磁场强度平均增加到12倍，最大增加到21倍，最小也增加到4.3倍。而与不投入补偿电容器相比，在投入四组补偿电容器后，磁场强度平均增加到18倍，最大增加到28倍，最小也增加到6.3倍。可见补偿电容器和

7、串联的空心电抗器是造成控制室磁场环境超过标准的主要原因。 对主变压器顶部的四楼平台，测量了三个点的磁场。在没有补偿电容器时，三个点的磁场强度分别为0.35A/m，0.38A/m和0.71A/m。当四组电容器全部投入后，三个点的磁场强度分别变为0.59A/m，1.18A/m和0.31A/m。可见即使在变电所大楼内部，当离电容器室较远时，磁场的增强作用也不是很明显。主变压器顶部的四楼平台电场测量值均在40120V/m，这是非常小的。 表3电抗器顶部二楼磁场强度的测量结果 序号无电容器 (A/m)三组电容器 (A/m)四组电容器 (A/m)1 0.1 99 103 2 0.18 30 27 3 0.

8、25 92 90 4 0.32 16 29 与变压器顶部的四楼平台不同，在电容器室电抗器顶部的二楼(即紧靠近一楼的电抗器)的休息室，投入补偿电容器后，磁场强度的增加非常显著，表3是休息室和附近的备品室磁场强度的测量结果。 从表3可知，在靠近电抗器顶部的二楼投入电容器与不投入电容器相比，有的点磁场强度可增加1000倍之多。 龙山变电所的电容器室均布置于变电所楼首层，在屏蔽笼四周的磁场为95300A/m，屏蔽笼空芯电抗器顶部的磁场为600A/m。 龙山变电所二号主变压器靠近高压侧的磁场强度为2.4A/m，靠近低压侧的磁场强度为63A/m。很明显，因低压侧的电流远大于高压侧的电流，靠近低压侧的磁场也

9、远大于靠近高压侧的磁场。 本次测量着重测量各所控制室磁场强度，和确定所内磁场最强点。测量结果见表4。 表4各所控制室电磁场最大值 地点桂洲华容龙山西华广教北滘最大值(A/m)1.40.125.50.1718.93.5                             3测量结果和建议 从测量结果来看，电磁场源主要

10、来自电抗器、大电流母线等设备，空芯电抗器更甚，在空芯电抗器附近的磁场强度高达500600A/m，在约3m外，仍可测量到磁场强约为100A/m，属于5级以上严酷工业环境标准。而在铁芯电抗器附近磁场为35A/m60A/m左右，在34m外约为2A/m，10kV母线附近约30A/m至60A/m(负荷7002300A)。 测量结果表明，不带空芯电抗器的变电所的主控室的磁场强度除少量的点超过1A/m外，绝大多数不超过1A/m。符合1级标准。通过测量对照，还显示，当磁场强度接近1A/m时，为0.9及以上时，显示器屏幕还开始有轻微的抖动，超过1.5A/m时比较严重。因此，为确保屏幕没有晃动，显示器放置的地方磁

11、场强度不宜超过0.85A/m。 所测量控制室电磁场(广教所个别点超3级)仍在保护级内，不至于对设备和人身安全有影响。但是，如主控室和休息室等布置于电抗器附近，而电抗器又使用空芯电抗器，会使人和设备工作处于严酷的工业环境中，是不合适的。如龙山所二层(电容器室顶)不合适作休息室。变电所自动控制系统主机和后台微机建议放置在1至2级环境。尽可能创造良好环境是非常必要的。 为改善变电所的电磁环境，降低磁场强度，建议： (1)使用铁芯电抗器； (2)在变电所设计工作中要注意使主控室、工作人员办公室、休息室尽量远离电容器室、10kV母线。 (3)变电所综合自动化系统主机和显示器和保护继电器等设备，应使用抗干扰性好的产品，选用屏蔽能力好的屏体加以屏蔽。 表5各所磁场强点测量结果 地点桂洲华容2号电容器组电抗器附近龙山电容器组电抗器顶附近 西华2号电容器组电抗器附近广教2号电容器组电抗器附近北滘1号电容器组电抗器附近最大值 (A/m) 停运行35 600 62 180 360 电容器容量 kvar 5004 2组 4200 2组 3600 4组 4200 2组 4200 2组 500