机组
4#机组
额定励磁电流
20.29
19.49
20.29
19.49
强励励磁电流
36.33
35.03
36.33
35.03
4.4 感应工频磁场
1#机机组机旁屏位于0-61.70处,2#机机组机旁屏位于0-44.20处,3#机机组机旁屏位于0-26.70处,4#机机组机旁屏位于0-9.20处,它们分别受到1#、2#、3#、4#机组出口母线的磁场干扰。机组机旁屏所受到的最大磁场干扰场强列于表6(5种典型干扰源下的磁场强度数据)。
表6 发电机出口母线对机组机旁屏的最大干扰场强 A/m
额定电流
机端三相短路
机端二相短路
主变三相短路
主变二相短路
1#机组
1.35
98.89
162.41
5.19
8.52
2#机组
0.60
44.41
82.76
2.32
4.33
3#机组
1.35
98.98
162.41
5.19
8.52
4#机组
0.60
44.41
82.76
2.32
4.33
5 安装间45.50m高程继电保护屏室的电磁环境
5.1 静电场
由于安装间45.50m高程继电保护屏室位于钢筋混凝土结构的厂房内,且外部开关站的最高电压等级为110kV,所以,安装间45.50m高程继电保护屏室的静电场因钢筋混凝土的屏蔽作用可以忽略不计。
5.2 辐射电磁场
由于45.50m高程继电保护屏室位于钢筋混凝土结构的厂房内,且外部开关站的最高电压等级为110kV,所以,45.50m高程继电保护屏室的辐射电磁场可以忽略不计。 5.3 感应工频磁场 安装间45.50m高程继电保护屏室位于45.50m~48.50m高程,下0+41~下0+52,0-78.9~0-96.9,主要受到1#、2#机出口母线的电磁干扰,0-78.9处的最大干扰磁场强度列于表7(各种运行状况下0-78.9处截面的干扰磁场活力数据)。
表7 发电机出口母线对继电保护屏室的最大干扰场强 A/m
额定电流
机端三相短路
机端二相短路
主变三相短路
主变二相短路
继电保护屏室
0.46
3.25
2.15
1.79
1.19
6 对工频磁场干扰的看法
6.1 磁场干扰环境场强标准
电磁干扰的标准规范是考虑抗干扰问题的依据,现将有关低频磁场的电磁兼容性标准列出: (1)国标GB 2887-82《计算机场地技术要求》:磁场干扰环境场强:机房内磁场干扰场强不大于800A/m。 (2)国标GB 6833.2-87《电子测量仪器电磁兼容性试验规范 磁场敏感度》:将供电电源为直流或50~60Hz的受试仪器置于频率范围为47.5~198Hz,峰-峰为0.1mT的均匀磁场中,并用标准电源供电时,不应出现故障。 (3)国标GB 9313-88《数字电子计算机阴极射线管显示管通用技术条件》:电源频率磁场敏感度应按GB 6833.2要求。 (4)美国军用电磁兼容性标准MIL-STD-461B:当试样置于小于或等于图中相应的极限曲线的磁场中时,该试样不应产生任何误动作、性能降低或超出具体设备或分系统规范中所允许的范围。 我们查对了图中的曲线,对于50Hz频率,允许的磁场强度为1GS,1GS=0.1mT,在空气中相应的磁场强度为80A/m。 6.2 磁场干扰对CRT的影响 国内一些采计算机监控的水电站(如池潭、丹江口电站),在运行中都出现过CRT的图像抖动或扭曲变形的现象,引起了普遍的关注,这是由于工频磁场对CRT干扰造成的。 南京自动化院对美国MONITOR公司CD1980型(丹江口电站用)和日本SHARP公司的CU-20PIDK(池潭电站用)显示器进行工频磁场干扰性能测试,结果如表8所示。由表8可见,CRT对工频磁场的抗干扰能力是相当低的。 表8 工频磁场对CRT的影响 A/m
美国 CD1980
日本 CU-20PIDK
X方向
Y方向
X方向
Y方向
线条无抖动及变形
3.2
8
7.2
15.2
线条出现抖动
12
40
20
41.6
线条出现重影
20.8
50.4
29.6
48
线条出现几种颜色重影
45.1
80
41.6
41.6
注:① 屏幕左右为X方向,前后为Y方向;② 原表单位为mGS,本表换算为A/m。 为了系统的正常使用,日本Fuji公司以下列条件来考虑电磁场对CRT图像的影响。 (1)交流磁场: ①无肉眼感觉的抖动 0.4~0.6A/m ②实用上无影响 0.6~1.2A/m ③对实用无影响的轻微抖动 1.2~2.4A/m ④为防止图像的抖动应采取适当的措施 大于2.4 A/m (2)电磁波的影响。当电流I(A)流经导体时,距导体r(m)处的磁场强度E(G)由下式计算: E=2I/r×10-3GS 通常认为,如上式计算出的磁场强度E乘以0.15且大于30mG(相应的磁场强度为2.4 A/m)时,电磁波对CRT的影响是明显的。 由此可见,厂家提供的磁场干扰的允许值是相当苛刻的,远比有关规范的允许值小得多,比南京自动化研究院的实测值也留有相当的余地,故在考虑贵港航运枢纽水电站磁场干扰对CRT的影响时,以CRT处的磁场强度不大于2.4 A/m是适宜的。
6.3 计算结果分析及屏蔽措施的考虑
6.3.1 发电机额定电流运行时的场强 由表1的最大磁场干扰值可知,计算机室、中央控制室范围内的最大干扰磁场强度为0.017A/m,远小于2.4A/m的允许值。因此,对CRT不必再采用磁屏蔽措施。 6.3.2 其他设备的磁场干扰 继电器、自动装置以及各种电子设备的抗干扰能力较强,可以以国标规定的80A/m来考虑。根据发电机额定运行时对机组机旁屏、中央控制室、继电保护屏室等场所的磁场强度计算结果,最大磁场强度均远小于80A/m,故不必采取屏蔽措施。 6.3.3 短路时的磁场干扰 计算机监控系统(CRT除外)的环境场强应执行国标GB2887-82的标准,其最容许值为800A/m。经各种短路情况进行计算,各场所的最大磁场强度如表9所示。
表9 短路时各场所最大场强 A/m
机旁屏
中控室
继保室
最大场强
162.41
15.11
3.25
由表9可见,各场所的最大磁场强度均比容许值小得多,故不必采取低频屏蔽措施。
7 辐射电磁场干扰的容许值
(1)国标GB2887-82《计算机场地技术要求》规定:机房内无线电干扰场强在频率范围为0.15~500MHz时不大于126dB(即2V/m)。 (2)国标GB6833.5《电子测量仪器电磁兼容性试验规范:辐射敏感度试验》:将产品置于频率范围为14kHz~1GHz,电场强度为1V/m的环境中工作时,应正常工作。 (3)美国DEC公司的《DEC计算机场地准备指南》中规定:对数字计算机系统,要求机房内无线电干扰场强在频率为0.01~30MHz时不大于0.5V/m(即114dB)。 (4)百龙滩水电站的CRT生产厂家提供的资料为最大容许电场强度3V/m(27~50MHz)。
8 结论
贵港航运枢纽水电站计算机室、中控室的辐射电磁场干扰场强为67.15dB,且其他场所的110kV电压等级辐射电磁场干扰场强可忽略不计,因此我们认为,各场所可以不必考虑电磁屏蔽的措施。
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