变电站内强电磁干扰对微机系统干扰的研究

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1、变电站内强电磁干扰对微机系统干扰的研究卢斌先王泽忠李云伟张芳程养春(华北电力大学电气工程学院，102206，北京)RESEARCHONSUSCEPmⅡjrIYOFCOⅣ口UTERSINSUBSTArIONSTOEMeLuBinxian，WangZezhong,LiYunwei,ZhangFang,ChengYangchun(SchoolofNorthChinaElectricalPower，NCEPU，102206，Beijing)ABSTRACT：SwitchingU'ansientelectromagneticfieldinsub

2、stationisOllCofmostfiequentinterferences．Asfar笛nearbyconlzolroomisconcerned,thecomputerinlheroomwillbccffectedbytheseinterference．ApplingtheE御simulator笛switchingtransientelectromagnetic五cIdinsubstations,nc：a—oyroom笛controlroominsubstations,wemakecxpcHmentstoanalyzetheef

3、fectofhightransientelectromagn舐cfieldOllthecomputerandtheeffectthresholdofelectricfield．nIispaperpresentsthedifferenceb髓'wccn也celectricfieldinthevolumeofEM吧simulatorandthatinsideofroom,andanalyzestheattenuationch锄陌c把倒岱ofclectricfield．KEYWORDS：Electromagneticpulse,comput

4、er,interference,substation摘要：变电站开关瞬态电磁脉冲是变电站最常见强电磁脉冲干扰源之一．对于距开关场地较近的控制室。开关僻态电场可能影响计算机系统的正常运行．本文应用实验室的电磁脉冲(EMP)模拟器模拟变电站开关瞬态电磁场，用EMP附近室内计算机模拟变电站室内的计算机系统，研究了强电磁脉冲对室内计算机系统的影响和干扰计算机系统的电场强度的阈值。本文还对室内外电场强度的波形进行了对比，分析了空间电场衰减的频率特性。关键词：电磁脉冲：微机系统；干扰：变电站1引言随着电磁干扰的复杂性，电磁干扰对电子设备影响越来越

5、受到重视【1．51。电力系统变电站中强瞬态电磁脉冲主要包括雷电电磁脉冲、开关瞬态电磁脉冲和电力系统不对称运行产生的强瞬态电磁脉冲【6，7】。而开关瞬态电磁脉冲是由于变电站正常操作隔离开关或断路器产生的强瞬态电磁脉冲，因此开关瞬态电磁脉冲是变电站最常见的强电磁脉脉冲之一。这些电磁脉冲不仅场强较高，而且频率成分很高网，高频强电磁脉冲对电子设备影响很大。有些变电站由于控制室距开关场地很近，在开关操作时计算机偶尔会受到影响。本文用实验室EMP电磁脉冲模拟器模拟现场的开关瞬态电磁脉冲，用附近室内计算机模拟变电站控制室内的计算机系统，研究了空间电

6、磁脉冲对计算机系统的影响和计算机系统电磁脉冲电场强度的抗干扰度阈值。本文应用光纤传输的三维强电场测量系统和光纤传输的弱瞬态电场测量系统对室内外电场强度进行了测量。论文第二部分介绍了本次研究的测量系统；论文第三部分将EMP模拟器产生的瞬态电磁场与变电站现场开关操作产生的瞬态电场进行了比较；论文第四部分对实验测量数据进行了分析，得出了关于EMP对计算机系统的影响和瞬态电场强度抗干扰度阈值：论文第五部分为本文的结论。2实验设备介绍本文是基于强电磁脉冲(EMP)模拟器、三维强瞬态电场测量系统和弱瞬态电场测量系统基础上展开的研究工作。EMP模拟

7、器技术指标为：工作空间场6m、宽4．6m、高4．6m；工作空间可产生50kV／m的电场强度，电场上升沿大约在20ns左右。在工作空间中，主要是垂直地面方向的电场，8l其它两个方向电场强度很小。工作空间垂直地面的电场波形如图l所示，三维强瞬态电场测量系统是从国J'l-弓l进的能够测量三维强瞬态电场的一套光纤传输测量系统。该系统能够测量最大场强为48kVlm，频率范围为15I-Iz-100MHz。弱电场铡量系统采用偶极子天线测量电场强度，按长度该系统包括两种天线：长天线和短天线。长天线测量场强范围是1V／m．90Vim，短天线场强测量范围

8、90V／m-4500V／m。该台系统为光纤传输系统，频率范围为200kHz-90MI-Iz。■直育晦电场强度图1EMP工作空间的电场强度波形图3实验室强瞬态电场与变电站开关瞬态电场的比较变电站断路器和隔离开关经常操作空载