Trojan电瓶拆除500kV变电站直流滤波屏的可行性分析

摘要：经过调查发觉，变电站交流场针对直流系统的干扰主要有，处于正常运行状态的工频电流，高次谐波，短路电流，短路冲击电流，而造成最大影响的便是产生1%的纹波系数；雷电冲击电流，分合开关电流，短路冲击电流所造成的短时冲击电压最大值为978V。在运行过程中，主流继电保护均符合国家推荐标准，这里面直流波纹系数为5%，短时冲击电压为2kV/4kV。对于直流系统而言，交流场所产生的干扰并未超出继电保护装置所具备的电磁兼容方面的能力范畴，因此，各个保护小室内的直流电源进线并不需要去安装专门用于直流的滤波装置 。

关键词：直流；谐波；浪涌；滤波屏

一些老旧的变电站以便防止交流电场给直流电源造成干扰，在各个保护小室当中配备直流滤波屏。随着设备渐渐老化，并且所带的直流负荷没办法全部停止运行，对安全生产形成严重隐患。另外在2008年国标制订了继电保护电磁兼容标准，明确了保护装置的抗干扰水平，对那些不满足EMC电磁兼容标准的保护装置开展了替换。基于此我们研究能不能拆除各个保护小室门口的直流滤波屏。变电站交流场对直流系统的干扰，主要存在一些方面 。使直流电源正常运行的力量，是工频电流、高次谐波、短路电流、雷电冲击电流以及分合开关电流，这些电流各自的干扰状况并不相同，接下来会针对各类干扰对直流电源的影响展开分别论述。以上这些干扰依据性质被划分为两类，一类是存在时间较长的干扰，像工频电流、高次谐波、短路稳定电流这种。由于它们是长期存在的，所以要符合直流电源纹波系数的要求，并且要满足直流电源设备通用技术条件及安全要求GB/T19826—2005，波纹系数得以小于5%。另有一类属于短时冲击，其中包括短路冲击电流，还有开关分合冲击电流，以及雷电冲击电流。针对于短时冲击，量度继电器和保护装置存在与之相关的电气骚扰试验，也就是电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验，其依据标准为GB/T14598.10 - 2007，另外还有浪涌(冲击)抗扰度试验，依据行业准则是IEC61000 - 4 - 5GBT17626.5，在这种情况下，相关数值小于2kV 。翻看比较具代表性的保护说明书，像《南瑞继保RCS - 902说明书》，还有《北京四方CSC - 103B数字式超高压线路保护装置说明书》，保护装置在电磁兼容方面通常都要求符合上述二类国家标准，。

各类干扰导线与直流电源线平行，依据变电站设备情况，在此基础上建立如下模型。500kV变电站直流电缆与放电导线距离通常为10米，平行长度选取5米。直流电缆有2根直流导线，其距离为20mm，导线与屏蔽层距离是20mm，导线与接地铜牌距离为0.2米。差模取电缆内2根导线的距离，磁通面积为5乘以0.02等于0.1平方米，在屏蔽层两端接地良好的情形下，共模取磁通面积0.1米。当无屏蔽层时，共模取导线与接地铜排距离，磁通面积为1平方米。为简化计算忽略其它电磁影响。

如图所示：

结论与建议：

经计算、仿真以及实测验证可知，在不存在直流滤波屏的情形下，交流场针对直流电缆的干扰数值均比国标规定数值小，并且比保护装置抗干扰限值更小 。那种没有直流滤波屏的直流电源符合保护装置电磁兼容要求，保护装置可以耐受交流场的各类干扰 。建议针对存在直流滤波屏的老旧变电站而言，能够拆除直流滤波屏，对于新投运设备而言，无需在各保护小室直流电源入口处安装直流滤波屏 。

结束语：

期望此项研究可为老旧变电站能不能拆除直流滤波屏予以参考，还期望此项研究可为变电站电磁兼容、设备屏蔽以及屏蔽层接地给予研究协助，并多谢所引用的参考文献为研究供给支撑。