略论变电站设计中电抗器对监控设备的影响

　  摘要：本文以辽宁某变电站为例，探讨了变电站设计中电抗器对监控设备的影响，然后对变电器的安全运行提了几点建议。
　　　
　　　关键词：变电站  电抗器  监控  影响
　　　
　　一、CRT显示器受电抗器干扰案例分析
　　案例1:
　　某330kV变电站有4台BKGKL-5000/35W型空心电抗器，容量为5000*3kVar,额定电压19.3kV，额定电流258.5A，一组三相，户外三角形布置。其中“1#,2#电抗器距主控楼较近，1#电抗器距主控楼最近处仅7.5米。辽宁电力科学研究院在4种运行工况下对主控室内的各CRT处的工频电场、工频磁场进行了测试，同时观察CRT显示器的闪烁情况。测试结果见表1。表1某330kV变电站电抗器投运前后主控室CRT处工频电磁场测试结果
　　　
　　案例2:
　　某110kV变电站为户内布置，有4台CKSCKL-180/10-6型空心串联电抗器，容量60kVar，额定电压10kV，额定电流157.4A。分别布置在二楼四个电抗器室内，集控站主控室、站长室及资料室等布置在三楼。辽宁电力科学研究院在所有电抗器均停运以及#2电抗器单台投运两种运行工况下对各CRT处的工频电场、工频磁场进行了测试，同时观察CRT显示器的闪烁情况。测试结果表明，当所有电抗器均停运时，三楼主控室、站长室及资料室内各CRT显示器处工频电场强度最大值0.085kV/m，磁场强度最大值0.11A/m，计算机CRT显示器显示正常。当#2电抗器单台投运时，三楼主控室、站长室及资料室内各CRT显示器处工频电场强度最大值0.093kV/m，磁场强度最大值52.OA/m，最大值出现在#2电抗器室正上方的三楼站长室，该室内计算机CRT显示器闪烁严重。
　　　
　　二、CRT显示器工作原理
　　CRT显示器大多采用磁偏转式显像管，一般都采用光栅扫描方式。所谓光栅扫描，就是由水平同步和垂直同步信号控制的电子束在CRT屏幕上从左到右、从上到下作有规律的移动，进行逐行或隔行扫描形成光栅。水平扫描(行扫描)频率决定水平扫描线上的显示点数，垂直扫描(场扫描)的频率决定电子束对屏幕的刷新速度。在标准的光栅扫描中，水平扫描的频率是15.7kHz，垂直扫描的频率为当地电网的频率，我国为50Hz。因工频磁场的频率与垂直扫描的频率一致，故外来的工频磁场会导致CRT显示器垂直磁场的线性发生变化，从而产生畸变，对光栅质量产生影响。外来工频磁场的强弱不同，导致CRT显示器的闪烁或抖动的程度不同。
 
　　三、CTR显示器抗干扰程度相关标准
　《电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验》(GB/T17626.8-1998)标准规定，有电子束的敏感装置能使用的环境水平(如监视器、电子显微镜等)为1A/m。《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》(GB/T17618-1998)中的规定，CRT显示器机箱端口工频磁场抗扰度限值为lA/m，超过该限值CRT显示器将出现不同程度的闪烁。
　　　
　　四、空心电抗器是强工频磁强设备
　　电抗器是典型的电感性设备，有空心和铁心两种类型，二者的区别是，铁心电抗器的磁路沿其铁心闭合，空心电抗器的磁路沿其周围的空间闭合。一般认为，铁心电抗器周围漏磁场小，几乎不对周围环境带来电磁干扰问题;而空心电抗器的运行会导致其周围环境工频磁场强度的增加，恶化附近电子设备的磁场环境。
　　　
　　五、空心电抗器工频磁场衰减规律
　　辽宁电力科学研究院对330kV变电站BKGKL-5000/35W型空心电抗器的工频磁场衰减规律进行了测试与分析，测试结果见表2，衰减趋势见图1。表1BKGKL-5000/35W型空心电抗器工频磁场监测结果(I=252A)图1BKGKL-5000/35W型电抗器工频磁场强度衰减变化曲线图
　　　
　　通过测试结果和衰减变化曲线研究，按《电力行业劳动环境监测技术规范第7部分:极低频电磁场监测》(DL/T799.7-2002作业场所低频磁场的最高容许量100μT(=80A/m)考虑，距BKGKL-5000/35W型空心电抗器4m外即能满足限值要求，但要满足不干扰敏感电子设备的要求，则要距离电抗器16m以外。
　　　
　　六、变电器的安全运行提了几点建议
　  (1)控制人、物的不安全因素。管理人员对安全工作的忽视和不端正的态度等是造成安全事故发生的人为因素，因此，要不断加强他们的安全生产意识，培养良好的工作习惯，提高防范风险的能力。同时要加强施工过程中对设备的定期检查，保证安全的生产状态。开展隐患排查工作,消除施工过程中的隐患和人的不安全行为以及物的不安全状态，做到防患于未然；

     (2)建立事故应急方案。安全生产责任于泰山，制定事故应急预案可以降低工程施工安全事故的负面影响。必须建立应急预案的制定小组和事故应急体系，落实相关部门职责，进行危险事故的预测和风险分析工作，根据施工现场容易引发安全事故的部位和环节，制定相应的应急预案和措施，开展应急预案的演练；（3）搞好施工组织管理。坚持人本管理的原则，激发员工的潜能。合理安排作业时间，保证员工的休息。提高电力工程施工的标准化水平,提高现场安全控制能力,实现安全目标管理。
　　　
　　七、结 论
　 (1)在变电所的设计阶段，若选用空心电抗器就必须同时考虑其对周围环境的电磁干扰。计算或类比测量空心电抗器周围工频磁场大小及寻找衰减规律是非常有必要的，这可以使得空心电抗器的安装位置与敏感电子设备(特别是计算机CRT显示器)之间留用足够的安全防护距离，保证设备的正常稳定运行。
　　　
　 (2)确实由于地方狭小，必须紧凑型布设时，空心电抗器对主控室、保护小室的工频磁场影响不能超过《电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验》(GB/T17626.8-1998)中规定的4级(30A/m)标准，以防对二次设备、计量仪表产生影响，至于对CRT显示器的影响可以通过将CRT显示器更换成为液晶显示器来解决。
　　　
　 (3)对于运行维护部门，则应在电抗器周围工频磁场强度超过80A/m(100μT)的区域，悬挂警示牌，运行、检修人员在此区域工作时应加强个人防护并缩短工作时间。