500kV隔離開關(guān)操作時(shí)互感器信號(hào)干擾的分析

　　0　前言

　　變電站隔離開關(guān)動(dòng)作時(shí)，電磁暫態(tài)干擾沿一次線路傳導(dǎo)耦合和空間輻射耦合到電流互感器(CT)二次側(cè)，對二次側(cè)所連設(shè)備，尤其是對電磁信號(hào)極為敏感的微電子設(shè)備，造成很強(qiáng)干擾，引起信號(hào)波動(dòng)、保護(hù)誤動(dòng)甚至設(shè)備損壞等現(xiàn)象。國內(nèi)外對隔離開關(guān)動(dòng)作時(shí)其二次設(shè)備所受的干擾有過研究，但未具體總結(jié)干擾信號(hào)特征。本文介紹在某座500 kV變電站隔離開關(guān)動(dòng)作時(shí)，CT二次側(cè)出口處干擾信號(hào)的測試結(jié)果，并進(jìn)行了時(shí)域特征和頻域特征分析，得到干擾信號(hào)詳細(xì)特征。
 

　　1　測試過程
 

　　對被測變電站(500kV主接線如圖1)在春季檢修時(shí)進(jìn)行了HLI停電和HIA送電操作。以高采樣頻率(100MHz)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器TDS744A、TDS684B記錄波形。為配合測試，HLI停電時(shí)按以下順序操作：分5032，分5033，分50322，分50331，分、合、分50332，分、合、分50321；HL4送電：合50121，合50112，合、分、合50111，合、分、合50122，合5011，合5012。記錄HLl停電時(shí)HLl、HL3 CT二次側(cè)在保護(hù)室出口處的干擾信號(hào)：單次脈沖，即刀閘動(dòng)作初期示波器觸發(fā)后記錄的第一個(gè)脈沖；以及整個(gè)合閘或分閘過程中的干擾信號(hào)。

　　2　單次脈沖測試結(jié)果及分析
 

　　當(dāng)采樣頻率足夠大時(shí)，單次脈沖包含的信號(hào)頻域特征可以通過傅立葉變換得到。用Maflab軟件對干擾信號(hào)進(jìn)行了頻域分析。圖2、圖3是分、合50332時(shí)HLl,HL3 CT二次側(cè)單次脈沖的時(shí)域及頻譜特征圖。

　　對比分、合刀閘時(shí)所測CT的干擾信號(hào)：由時(shí)域波形可看出單次脈沖均為振蕩衰減：刀閘切合空母和空短線時(shí)，干擾的主要頻率分量都在2MHz以下，頻譜圖上大于2MHz的分量為所取時(shí)域信號(hào)的信噪比太小所致；分合同一個(gè)隔離開關(guān)時(shí)，各個(gè)通道的干擾信號(hào)在頻譜特征上差別不大。頻帶相同，頻率分量相近，其接近程度由采用信號(hào)的信噪比決定。在一次隔離開關(guān)動(dòng)作過程中，直接相連(同一串或同一串更靠近動(dòng)作隔離開關(guān)、且有直接電氣連接)的CT干擾信號(hào)與其他部分的CT。干擾信號(hào)中有相同主要頻率分量。HLl停電時(shí)，在分合刀閘50332時(shí)主頻段為0.06MI-Iz,0.18MI-Iz，0.35MI-Iz,0.45MHz，在分合刀閘50321時(shí)主頻段為0.15MHz, 1.0MHz, 1.2MHz。HIA送電時(shí)，在分合刀閘50122時(shí)主頻段為0.18MHz,0.28MHz,0.40MHz，0.50MHz。

　　3　整個(gè)操作過程(多次脈沖)測試結(jié)果及分析

　　整個(gè)操作過程的測試結(jié)果給出了干擾波形的時(shí)域全局特征：脈沖個(gè)數(shù)，脈沖間隔，干擾電流峰值等。

　　表1、表2是HLl停電操作時(shí)HI3 CT二次側(cè)電流的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，表中的平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差計(jì)算式為

　　綜合各個(gè)干擾波形的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：切長線時(shí)出現(xiàn)的干擾脈沖個(gè)數(shù)比切短線時(shí)少．如HLl停電時(shí)，分刀閘50331時(shí)就比分50332時(shí)少，見表1；最大脈沖個(gè)數(shù)接近500，最少近100；干擾信號(hào)脈沖間隔時(shí)間分布廣，為0.5ms～