摘要：為了掌握干式變壓器對周圍環(huán)境的影響，對在現(xiàn)場運(yùn)行的干式變壓器及其大電流母線的電磁輻射進(jìn)行了測量，并用計(jì)算機(jī)顯示器測試了電磁輻射的干擾情況，進(jìn)而對測試結(jié)果進(jìn)行了定性分析，得出了一些有意義的結(jié)論。這些結(jié)論可為供變壓器制造廠、電力建筑設(shè)計(jì)部門和供配電系統(tǒng)的廣大技術(shù)人員分析和解決變壓器電磁輻射問題提供參考。

關(guān)鍵詞：干式變壓器，電磁輻射，電磁干擾

1 前言

電磁干擾(EMI)反映了電力電子設(shè)備對相鄰設(shè)備和周圍環(huán)境的影響，電磁敏感度(EMS)反映了弱電電子設(shè)備對外界干擾的承受能力。這兩個(gè)問題已受到人們的重視。

隨著人們對公眾環(huán)境、電氣系統(tǒng)和電子信息系統(tǒng)的安全要求越來越高，國jia也已經(jīng)頒布了相應(yīng)的電磁輻射防護(hù)規(guī)定。由上海建筑設(shè)計(jì)院提出的“建筑物(包括供配電系統(tǒng))的電磁兼容(EMC)問題”就是以電網(wǎng)進(jìn)入用戶的接入點(diǎn)為界限，對用戶建筑物內(nèi)的電磁環(huán)境等參數(shù)進(jìn)行規(guī)范化，以改善建筑物電磁環(huán)境，確保人員與設(shè)施的安全。上海建筑設(shè)計(jì)院正在制訂的《上海地區(qū)建筑物電磁兼容設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化》將適用于新建、改建與擴(kuò)建的商業(yè)與辦公建筑，其它及特殊民用建筑及工業(yè)建筑也可參照執(zhí)行。

作為供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備，干式變壓器對周圍的電磁輻射干擾究竟達(dá)到什么程度，如何找出主要的干擾源，如何去避開它、限制它、減小它，將成為干式變壓器制造廠、電力建筑設(shè)計(jì)部門、供配電系統(tǒng)安裝單位日益關(guān)心的問題。順特電氣公司在公司內(nèi)電房四周及上方進(jìn)行了磁感應(yīng)強(qiáng)度測試，并用大電流變壓器模擬實(shí)際運(yùn)行電流對周圍環(huán)境進(jìn)行的一些磁感應(yīng)強(qiáng)度的測量。進(jìn)而在用戶現(xiàn)場進(jìn)行一系列測量。根據(jù)對這些測試結(jié)果的分析，提出了改進(jìn)措施。

2 現(xiàn)場測試

分別對順特電氣公司三臺干式變壓器和深圳威新公司運(yùn)行的一臺干式變壓器進(jìn)行了現(xiàn)場測試。測試設(shè)備采用美國HI-3624超低頻磁場計(jì)和三星公司SyncMaster755DFX 17吋純平顯示器。

2.1試驗(yàn)站內(nèi)的測試

在試驗(yàn)站內(nèi)對兩種干式變壓器(SCB9-4000/10/0.4和PSCBD9-3150/6.3-0.4)不同工況下引起的電磁干擾進(jìn)行了測試。用韓國三星公司產(chǎn)SyncMaster 755DFX 17吋純平電腦顯示器測試來自試驗(yàn)中的干式變壓器的電磁干擾。

（1) 對干式變壓器SCB9-4000/10/0.4(無外殼)的測試

表1：干式變壓器SCB9-4000/10/0.4空載工況下的測試情況

施電方式 空載

高低壓電壓 10/0.4kV

電流 空載電流

測量距離 約4m(試驗(yàn)站二樓控制室，變壓器斜上方)

測量結(jié)果 計(jì)算機(jī)明顯無閃動

表2：干式變壓器SCB9-

施電方式 負(fù)載

高低壓電壓 0.75/0kV

電流 231/5774 A

測量距離 約4m(試驗(yàn)站二樓控制室，變壓器斜上方)

測量結(jié)果 顯示器明顯有閃動

1、對干式變壓器PSCBD9-3150/6.3-0.4的測試

表3：干式變壓器PSCBD9-3150/6.3-0.4空載工況下的測試情況（無防護(hù)）

施電方式 空載

高低壓電壓 6.3/0.4kV

電流 空載電流

防護(hù)等級 IP00

測量距離 距離變壓器0.5m

測量高度 與低壓側(cè)母排等高

測量結(jié)果 如圖1所示，顯示器在變壓器兩端有閃動，在中間（B，b相處）閃動較小。

表4：干式變壓器PSCBD9-3150/6.3-0.4空載工況下的測試情況（帶IP23鐵外殼防護(hù)）

施電方式 空載

高低壓電壓 6.3/0.4kV

電流 空載電流
防護(hù)等級 IP23鐵外殼

測量距離 距離變壓器0.5m

測量高度 與低壓側(cè)母排等高

測量結(jié)果 顯示器仍有輕微閃動

表5：干式變壓器PSCBD9-3150/6.3-0.4負(fù)載工況下的測試情況（無防護(hù)）

施電方式 負(fù)載

高低壓電壓 6.3/0.4kV

電流 289/4547A

防護(hù)等級 IP00

測量距離 距離變壓器0.5m

測量高度 與低壓側(cè)母排等高

測量結(jié)果 顯示器閃動劇烈

表6：干式變壓器PSCBD9-3150/6.3-0.4負(fù)載工況下的測試情況（帶IP23鐵外殼防護(hù)）

施電方式 負(fù)載

高低壓電壓 6.3/0.4kV

電流 289/4547A

防護(hù)等級 IP23鐵外殼

測量距離 距離變壓器0.5m

測量高度 與低壓側(cè)母排等高

測量結(jié)果 顯示器閃動劇烈

表7：掛網(wǎng)運(yùn)行干式變壓器SC-1000/10-0.4的測試

施電方式 正常掛網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)荷30%左右

高低壓電壓 6.3/0.4kV

電流 289/4547A

防護(hù)等級 IP20鋁合金外殼

測量距離 緊靠防護(hù)罩外壁約0.1米

測量高度 與低壓母排同高

測量結(jié)果

1、緊貼著低壓電纜線出線處（無封閉線槽），1000-2000-1800（2871），顯示器閃動劇烈；

2、緊貼著低壓電纜線封閉線槽處200-200-200（364），顯示器閃動劇烈；

3、在綜合試驗(yàn)站電房墻壁處（一墻之隔）：51-32-12（61），顯示器較大閃動；

4、當(dāng)負(fù)荷全部停掉時(shí)各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度明顯減少，顯示器干擾消除。

表8：深圳威新公司配電室變壓器的測試

變壓器容量 1600kVA

施電方式 掛網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)載約50%

防護(hù)等級 IP21鐵外殼

測量高度 與低壓繞組出現(xiàn)同高

測量結(jié)果：

二樓電腦顯示器、電視機(jī)有較大閃動。

威新公司封閉線槽（鐵板）處：600-50-350（696）。

變壓器頂部紗網(wǎng)處：1700-500-2700（3230）

表9：深圳威新公司配電室變壓器的測試

變壓器容量 1600kVA

施電方式 掛網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)載約50%

防護(hù)等級 IP21鐵外殼

增加防護(hù)措施 變壓器外殼頂部罩一張完整鍍鋅鐵板，在低壓側(cè)這一面的上半部左右兩側(cè)分別罩上鍍鋅鐵板

測量高度 與低壓繞組出線同高

測量結(jié)果 二樓用戶顯示器閃動有明顯改善，電視機(jī)閃動有輕微改善。

頂部罩著一張完整鍍鋅鐵板后：300-400-1200（1300）

根據(jù)在順特電氣公司試驗(yàn)站和科技樓干式變壓器的測試結(jié)果，我們可以得出如下結(jié)論：

1) 不帶負(fù)荷的變壓器對外界的電磁輻射是很小的，只要不是太近(>4m)對普通顯示器幾乎沒有干擾；

2) 運(yùn)行中的變壓器對周圍環(huán)境帶來的電磁輻射較小，只有負(fù)荷減小至一定程度，其1000kVA干式變壓器電磁輻射為XXmG（2m?）才會減小；

3) 發(fā)現(xiàn)變電站的電磁輻射來源之一主要是來自于大電流母排的電磁干擾。普通防護(hù)等級的外殼可以減少電磁輻射，但收效不大。

在深圳威新公司進(jìn)行的現(xiàn)場測量結(jié)果表明，在變壓器和開關(guān)柜母線上方同等高度的電磁場相等，變壓器低壓側(cè)（變壓器側(cè)出線高度大于2.5m）上方的電磁場遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同等高度的高壓側(cè)，由此可以得出如下結(jié)論：

1) 干擾源主要為通有大電流的母排，與變壓器本體關(guān)系不大；

2) 受干擾的主要原因是配電室頂部母線離租戶太近（研制顯象管的租戶在距配電房2m左右的二樓；

3) 普通防護(hù)等級的鐵外殼，對整體的電磁場屏蔽意義不大；

4) 二樓電腦室未采取有效的防電磁輻射屏蔽低阻抗接地的措施。此次改進(jìn)方法是在變壓器的頂部和變壓器低壓側(cè)再加整塊鍍鋅板，已經(jīng)產(chǎn)生明顯效果，租戶的電腦不閃，但早年生產(chǎn)的電視機(jī)仍然閃動。下一步的工作是由深圳威新公司在配電室頂部加裝兩層以上整塊鍍鋅板（鋼板也可，禁用不銹鋼板）并折彎向下，將電磁場引導(dǎo)到地下；在租戶電腦室地下加墊鍍鋅板，所有防護(hù)板均應(yīng)可靠接地。

5 結(jié)束語

作為《上海地區(qū)建筑物電磁兼容設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化》的參編單位，順特電氣公司對變壓器電磁干擾問題非常重視。我們進(jìn)行的測試及得到的結(jié)論對處理將來可能遇到的類似深圳威新公司的變壓器電磁干擾的投訴問題具有指導(dǎo)意義。作為電氣設(shè)備的制造企業(yè)，電磁輻射的干擾問題應(yīng)該得到我們廣大技術(shù)人員的關(guān)注。