水电厂计算机场地的电磁干扰计算分析与研究

摘要

水力发电是一种经济、清洁的发电方式，水电厂把水的位能和动能转换成电能，随着经济发展，对电能的需求越来越大，水电站的建设也越来越多，装机容量越来越大。为了实现安全、经济发电，水电站能需要监测成千上万的信号，各种自动化设备控制功能越来越复杂。水电厂存在着各种高频电磁场干扰、工频磁场干扰、雷电过电压干扰、静电场干扰等等。须认真考虑计算机监控系统的抗干扰问题，以满足有关标准规范以及实际设备抗干扰能力的要求，确保投产后计算机监控系统的可靠运行。目前国内一些采用计算机监控系统的大中型水电站已经出现程度不同的因电磁干扰而影响正常工作的突出问题。
　　 本文在分析了水电厂电磁干扰情况的基础上，重点研究了两方面的内容：水电厂的工频稳态磁场干扰的计算方法、短路暂态与高频磁场干扰的计算方法。通过研究，敞露式母线额定状态下运行时，机房的最大磁场强度有可能会超过容许值，要注意进行环境场强的演算或实测；不连式封闭母线，外壳只有涡流作用，对壳外磁场的削弱作用并不大，因而也不满足环境的要求；全连式分相封闭母线主要靠外壳环流还有涡流的联合作用，使壳外磁场大大削弱，正常运行和短路情况的磁场均低于标准规定的容许值。采用全连式分相封闭母线结构的电站，由于壳外磁场大为削弱，正常和短路情况下的磁场强度通常不会超过标准规定的容许值，一般不必考虑机房的磁屏蔽措施；外来的高频干扰信号使计算机工作错误，因此，防止高频电磁场对计算机系统工作的可靠性有很重要的意义。
　　 结合以上理论分析，本文以广西桥巩水电站为例进行了电磁干扰计算，选择的计算地点分别为：继电保护屏室、计算机室、中央控制室的电磁环境、电缆间、母线井与机旁屏，通过计算发现了桥巩电厂在线路设计中出现的一些问题。针对工程中的隐患，再结合理论分析，对水电厂计算机场地屏蔽问题提出了一些结论性的看法。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 电力系统、水电厂及其计算机监控系统简介

1.2 水电厂电磁干扰及抑制方法

1.3 水电厂电磁环境要求

1.4 线电流的磁场干扰强度计算

1.5 本文研究意义与主要内容

第二章 工频稳态磁场干扰强度的计算

2.1 细电流引起的圆管导体中的涡流

2.2 单相圆管母线的电流分布

2.3 往返圆管导体的涡流及其等效电流偶

2.4 三相不连式的外壳的涡流

2.5 单相全连式外壳的电磁分析

2.6 三相全连式外壳的电磁分析

2.7 本章小结

第三章 短路暂态与高频磁场干扰强度计算

3.1 短路电流

3.2 全连式封闭母线在两相短路时的剩余电流

3.3 全连式封闭母线在三相短路时的剩余电流

3.4 无线电干扰(RI)分析计算

3.5 雷电干扰的分析计算

3.6 高频电磁干扰危害

3.7 本章小结

第四章 广西桥巩水电站电磁场干扰强度计算

4.1 桥巩水电站与干扰源的情况简介

4.2 桥巩水电站电磁干扰需研究的地点

4.3 主机间下游副厂房89.5m高程继电保护屏室的电磁环境

4.4 主机间下游副厂房89.5m高程计算机室的电磁环境

4.5 主机间下游副厂房89.5m高程中央控制室的电磁环境

4.7 母线井的电磁环境

4.8 主机间下游副厂房68.5m高程机旁屏的电磁环境

4.9 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文