略論變電站設計中電抗器對監控設備的影響

　  摘要：本文以遼寧某變電站為例，探討了變電站設計中電抗器對監控設備的影響，然后對變電器的安全運行提了幾點建議。
　　　
　　　關鍵詞：變電站  電抗器  監控  影響
　　　
　　一、CRT顯示器受電抗器干擾案例分析
　　案例1:
　　某330kV變電站有4臺BKGKL-5000/35W型空心電抗器，容量為5000*3kVar,額定電壓19.3kV，額定電流258.5A，一組三相，戶外三角形布置。其中“1#,2#電抗器距主控樓較近，1#電抗器距主控樓最近處僅7.5米。遼寧電力科學研究院在4種運行工況下對主控室內的各CRT處的工頻電場、工頻磁場進行了測試，同時觀察CRT顯示器的閃爍情況。測試結果見表1。表1某330kV變電站電抗器投運前后主控室CRT處工頻電磁場測試結果
　　　
　　案例2:
　　某110kV變電站為戶內布置，有4臺CKSCKL-180/10-6型空心串聯電抗器，容量60kVar，額定電壓10kV，額定電流157.4A。分別布置在二樓四個電抗器室內，集控站主控室、站長室及資料室等布置在三樓。遼寧電力科學研究院在所有電抗器均停運以及#2電抗器單臺投運兩種運行工況下對各CRT處的工頻電場、工頻磁場進行了測試，同時觀察CRT顯示器的閃爍情況。測試結果表明，當所有電抗器均停運時，三樓主控室、站長室及資料室內各CRT顯示器處工頻電場強度最大值0.085kV/m，磁場強度最大值0.11A/m，計算機CRT顯示器顯示正常。當#2電抗器單臺投運時，三樓主控室、站長室及資料室內各CRT顯示器處工頻電場強度最大值0.093kV/m，磁場強度最大值52.OA/m，最大值出現在#2電抗器室正上方的三樓站長室，該室內計算機CRT顯示器閃爍嚴重。
　　　
　　二、CRT顯示器工作原理
　　CRT顯示器大多采用磁偏轉式顯像管，一般都采用光柵掃描方式。所謂光柵掃描，就是由水平同步和垂直同步信號控制的電子束在CRT屏幕上從左到右、從上到下作有規律的移動，進行逐行或隔行掃描形成光柵。水平掃描(行掃描)頻率決定水平掃描線上的顯示點數，垂直掃描(場掃描)的頻率決定電子束對屏幕的刷新速度。在標準的光柵掃描中，水平掃描的頻率是15.7kHz，垂直掃描的頻率為當地電網的頻率，我國為50Hz。因工頻磁場的頻率與垂直掃描的頻率一致，故外來的工頻磁場會導致CRT顯示器垂直磁場的線性發生變化，從而產生畸變，對光柵質量產生影響。外來工頻磁場的強弱不同，導致CRT顯示器的閃爍或抖動的程度不同。
 
　　三、CTR顯示器抗干擾程度相關標準
　《電磁兼容試驗和測量技術工頻磁場抗擾度試驗》(GB/T17626.8-1998)標準規定，有電子束的敏感裝置能使用的環境水平(如監視器、電子顯微鏡等)為1A/m�！缎畔⒓夹g設備抗擾度限值和測量方法》(GB/T17618-1998)中的規定，CRT顯示器機箱端口工頻磁場抗擾度限值為lA/m，超過該限值CRT顯示器將出現不同程度的閃爍。
　　　
　　四、空心電抗器是強工頻磁強設備
　　電抗器是典型的電感性設備，有空心和鐵心兩種類型，二者的區別是，鐵心電抗器的磁路沿其鐵心閉合，空心電抗器的磁路沿其周圍的空間閉合。一般認為，鐵心電抗器周圍漏磁場小，幾乎不對周圍環境帶來電磁干擾問題;而空心電抗器的運行會導致其周圍環境工頻磁場強度的增加，惡化附近電子設備的磁場環境。
　　　
　　五、空心電抗器工頻磁場衰減規律
　　遼寧電力科學研究院對330kV變電站BKGKL-5000/35W型空心電抗器的工頻磁場衰減規律進行了測試與分析，測試結果見表2，衰減趨勢見圖1。表1BKGKL-5000/35W型空心電抗器工頻磁場監測結果(I=252A)圖1BKGKL-5000/35W型電抗器工頻磁場強度衰減變化曲線圖
　　　
　　通過測試結果和衰減變化曲線研究，按《電力行業勞動環境監測技術規范第7部分:極低頻電磁場監測》(DL/T799.7-2002作業場所低頻磁場的最高容許量100μT(=80A/m)考慮，距BKGKL-5000/35W型空心電抗器4m外即能滿足限值要求，但要滿足不干擾敏感電子設備的要求，則要距離電抗器16m以外。
　　　
　　六、變電器的安全運行提了幾點建議
　  (1)控制人、物的不安全因素。管理人員對安全工作的忽視和不端正的態度等是造成安全事故發生的人為因素，因此，要不斷加強他們的安全生產意識，培養良好的工作習慣，提高防范風險的能力。同時要加強施工過程中對設備的定期檢查，保證安全的生產狀態。開展隱患排查工作,消除施工過程中的隱患和人的不安全行為以及物的不安全狀態，做到防患于未然；

     (2)建立事故應急方案。安全生產責任于泰山，制定事故應急預案可以降低工程施工安全事故的負面影響。必須建立應急預案的制定小組和事故應急體系，落實相關部門職責，進行危險事故的預測和風險分析工作，根據施工現場容易引發安全事故的部位和環節，制定相應的應急預案和措施，開展應急預案的演練；（3）搞好施工組織管理。堅持人本管理的原則，激發員工的潛能。合理安排作業時間，保證員工的休息。提高電力工程施工的標準化水平,提高現場安全控制能力,實現安全目標管理。
　　　
　　七、結 論
　 (1)在變電所的設計階段，若選用空心電抗器就必須同時考慮其對周圍環境的電磁干擾。計算或類比測量空心電抗器周圍工頻磁場大小及尋找衰減規律是非常有必要的，這可以使得空心電抗器的安裝位置與敏感電子設備(特別是計算機CRT顯示器)之間留用足夠的安全防護距離，保證設備的正常穩定運行。
　　　
　 (2)確實由于地方狹小，必須緊湊型布設時，空心電抗器對主控室、保護小室的工頻磁場影響不能超過《電磁兼容試驗和測量技術工頻磁場抗擾度試驗》(GB/T17626.8-1998)中規定的4級(30A/m)標準，以防對二次設備、計量儀表產生影響，至于對CRT顯示器的影響可以通過將CRT顯示器更換成為液晶顯示器來解決。
　　　
　 (3)對于運行維護部門，則應在電抗器周圍工頻磁場強度超過80A/m(100μT)的區域，懸掛警示牌，運行、檢修人員在此區域工作時應加強個人防護并縮短工作時間。