电磁兼容复习资料

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1、一、绪论电磁环境：指给定场所的所有电磁现象的总和。电磁兼容性EMC（IEC定义）：指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容研究的对象是电磁骚扰，即骚扰源的形成及其性质，骚扰的耦合和传输，敏感设备的响应特性和抗骚扰措施等。电磁兼容是研究在有限的空间、时间、频谱资源条件下，各种用电设备可以共存并不引起降级的一门学科。电磁骚扰：指任何可能引起装置设备或系统性能降低或者对生物或非生物产生不良影响的电磁现象。电磁干扰（EMI）：由电磁骚扰引起的装置、设备或系统性能的降低。性能降低：

2、装置、设备或系统的工作性能与正常性能非期望的偏离。抗扰度：装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。敏感性：装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。（即敏感性高则抗扰度低）电磁兼容问题的分类：变电站电磁兼容技术问题、输变电工程的电磁环境问题、电力质量问题。电力系统中电磁骚扰分类：一次设备之间、一次和二次设备之间、二次设备之间。电磁骚扰按其引起后果分：危险影响（指绝缘破坏，完全丧失其功能）和干扰影响（指性能劣化或运行状态改变）。电力系统电磁骚扰频率范围：工频、谐波、冲击和高频振荡。电磁骚扰的耦合途径有：传导、耦合（感应）和辐

3、射以及它们的组合。电磁骚扰源的起因及其传播途径有：a、高压隔离开关和断路器的操作；b、雷击线路、构架和控制楼；c、系统短路故障；d、靠近高压线路受其工频电磁场作用；e、局部放电（电晕、沿面放电）；f、二次回路中的开关操作；g、电源本身，如电压波动、电压暂降、短时中断、电源频率变化及谐波等；h、静电放电；i、无线电发射机。电力系统电磁兼容研究课题有：a、骚扰源分析；b、传播方式；c、骚扰效应；d、骚扰的测量和计算；e、骚扰模拟；f、抗扰度试验；g、骚扰限值及有关法规；h、电力系统对其他系统的骚扰。二、电力系统谐波谐波源：同步发电机（

4、谐波电压源）、变压器（包括贴心电抗器）、大功率可控整流设备、其他非线性用电设备。（处发电机外的都是谐波电流源）直流输电产生谐波的根本原因：可控硅伏安特性的非线性。三相六脉动整流电路结论：a、交流侧电流中只含（6k±1）次谐波（特征谐波）；b、各次谐波对基波的比值与谐波次数成反比；c、（6k-1）次谐波构成负序三相系统，（6k+1）次谐波构成正序三相系统；d、不存在电流的零序分量。利用两台不同接线方式的变压器并联供电能实现十二脉动整流（如Y-Y和Y-△），通过两台相角差为30°的变压器并联使5、7、17、19……次谐波只在变压器之间

5、流通而不通过电网，因而达到构成12脉动整流回路的目的。同理可推广至P/6个相角差为2π/P的变压器实现p脉动整流（p为6的倍数），特征谐波为（pk±1），幅值与谐波次数成反比。交流电流特征谐波直流电压特征谐波谐波次数npk±1（奇次）pk（偶次）谐波含量In/I1∝1/nUn/Uco∝（1/n）^2（Uco平均整流电压）触发角（α↑）In/I1↓Un/Uco↑换相重叠角(γ↑)In/I1↓Un/Uco不定非特征谐波的产生：a、三相电压不平衡，电压波形畸变或三相阻抗不相等，尤其是换流变压器的阻抗不等；b、直流输电系统中，某个换流-逆

6、变联络线路中的直流被其他换流站调制；c、点火控制出现误差，使点火相位存在分散性。六脉动三相整流器带有限电感负载时，谐波电流中5次谐波幅值最高，而且随脉动系数r的增加单调增加。电力机车电流谐波的特点：a、机车电流的波形中只含奇次谐波；b、谐波成分和大小随机车载重、行车速度变化而变化；c、考虑重叠角后波形更接近正弦波，相应高次谐波减小。电弧炉产生谐波的主要原因：电弧本身伏安特性的严重非线性和延迟点火相结合。生活中非线性用电设备：电视机、各种节能灯、电冰箱、洗衣机、录像机、微波炉、电磁炉、计算机、激光打印机、充电器、电车、地铁的整流装置

7、、各种医疗科研用的仪器设备、调速驱动等。三、谐波效应和谐波抑制并联谐振电流放大，串联谐振电压放大。电容器串联电感目的：降低电容器合闸时的涌流，同时也起降低谐振谐波次数和缩小谐波电流严重放大区的作用。谐波对一次设备的影响和危害：a、增加设备的损耗，提高温升，降低设备的出力和寿命；b、增加绝缘中的介质损耗和局部放电量，加速绝缘老化；c、增加电机的振动和噪声。（对旋转电机，增大其附加损耗和温升，缩短电机寿命，甚至产生反向转矩，降低电动机的机械效率；对变压器，主要增加其铜损和铁损，铁损中的磁滞损耗和涡流损耗都随频率增加而增加）谐波对并联补

8、偿电容的影响：a、增加介质损耗，使电容温升增高，降低寿命；b、引起或加强戒指内部的局部放电，使绝缘老化甚至击穿。（电容散热差，由谐波因素产生的热量不易散出，造成温升，而温升又引起介损增加，温升加剧，形成恶性循环，最终可能导致热击穿；由于工艺不完善或