電磁兼容，是指設(shè)備或系統(tǒng)在其所處的共同的電磁環(huán)境中不受干擾能正常工作同時不對該環(huán)境中任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容問題在電力系統(tǒng)中得到了強烈的體現(xiàn)：一方面，電力系統(tǒng)是一個強大的干擾源，在其正常運行或者故障時都會產(chǎn)生各種穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)干擾，如大電流設(shè)備附近的磁場、開關(guān)操作時的暫態(tài)干擾等。另一方面，隨著現(xiàn)在微電子技術(shù)的普遍采用，對干擾具有很高敏感性的各種二次自動化設(shè)備在電力系統(tǒng)運行中起著重要的作用，他們在極大提高電力系統(tǒng)自動化運行程度的同時，不可避免地會遭受到來自電力系統(tǒng)內(nèi)部或其他的一些干擾影響而有可能導(dǎo)致其工作失常，從而成為影響電力系統(tǒng)安全可靠運行的一個隱患。電力系統(tǒng)二次自動化設(shè)備是電力系統(tǒng)運行設(shè)備的一個部分，在討論其電磁兼容問題時，不應(yīng)該把它孤立地作為一個電子設(shè)備來進行，而要結(jié)合電力系統(tǒng)的電磁環(huán)境進行綜合、全面地考慮。研究二次自動化設(shè)備的電磁兼容性能，最終的目的是提高二次自動化設(shè)備抵御各種干擾的能力，同時降低設(shè)備對周圍其它設(shè)備的干擾程度，從而提高系統(tǒng)運行的可靠性。然而，設(shè)備抗干擾性能的提高并不是無限度的，無論是從技術(shù)上還是經(jīng)濟上都是不現(xiàn)實的。從電力系統(tǒng)這一大的電磁環(huán)境角度出發(fā)，只有在對干擾源以及干擾耦合途徑進行深入研究的基礎(chǔ)上，對二次自動化設(shè)備所處的電磁環(huán)境進行合理的評估，才能對其抗干擾性能提出合理的要求，并在此基礎(chǔ)上研究提高其抗干擾能力以及抑制其所產(chǎn)生干擾的程度。

圖題：電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)電磁兼容問題描述

如果把二次設(shè)備作為一個干擾的感受者來進行討論的話，那么電力系統(tǒng)的電磁兼容問題可以用下圖來描述。各種干擾二次設(shè)備耦合途徑 通過各種連接線的傳導(dǎo)作用或通過空間的輻射作用。

影響二次設(shè)備的主要干擾源有：a）一些自然的干擾如：雷擊、靜電等。b） 操作或系統(tǒng)故障時的瞬態(tài)干擾如：隔離開關(guān)和斷路器操作、低壓回路繼電器動作、接地故障時短路電流引起的共模干擾等。C）系統(tǒng)運行時的穩(wěn)態(tài)干擾：如高壓設(shè)施附近的工頻電場和磁場、附近電子或通信設(shè)備的干擾等。其中對二次設(shè)備最具影響作用的干擾是一次開關(guān)（隔離開關(guān)和斷路器）動作時產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾，這種瞬態(tài)干擾一方面以場的形式向外輻射，通過對二次設(shè)備的外接導(dǎo)體（各種回路連線、地線）的耦合或者直接通過空間的輻射耦合進入到二次設(shè)備內(nèi)部，另一方面直接通過二次設(shè)備連接到高壓設(shè)施的導(dǎo)體（PT、CT、高頻載波通道等）傳導(dǎo)進入二次設(shè)備內(nèi)部，影響二次設(shè)備的正常工作。解決電力系統(tǒng)電磁兼容問題的途徑在于a）對系統(tǒng)的電磁環(huán)境進行測量評價；b）在系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)中采取必要的合理的措施，減緩干擾對二次設(shè)備的作用；c）提高二次設(shè)備本身的抗干擾能力。

事實上，國內(nèi)外研究人員通過多年的努力已經(jīng)積累了大量的數(shù)據(jù)，并依據(jù)其制定了相關(guān)的標準和導(dǎo)則用于指導(dǎo)電力系統(tǒng)的設(shè)計和二次設(shè)備的設(shè)計，但是隨著電力技術(shù)近幾年的發(fā)展，一些新技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，由此而帶來的電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的變化以及對二次設(shè)備的影響問題，值得大家進一步的關(guān)注和研究。

GIS變電站

與傳統(tǒng)的AIS變電站相比較，GIS由于與周圍環(huán)境隔絕、占地面積縮小以及運行安全和維護方便等優(yōu)點，正日益廣泛地應(yīng)用在變電站建設(shè)中。GIS在使得變電站體積縮小的同時所帶來的系統(tǒng)電磁環(huán)境的改變正成為人們致力于研究的一個課題。與傳統(tǒng)的AIS相比較，GIS電氣部件的尺寸要小得多，而且被封閉在屏蔽的金屬殼里，因此在其開關(guān)操作時產(chǎn)生的干擾與傳統(tǒng)的AIS具有不同的特征。由于被封閉在金屬殼里，GIS所產(chǎn)生的干擾主要是通過流動在母線上的干擾來回反射，以場或者電壓（電流）的形式向外傳遞或者通過GIS外殼以及當其一些連接處（如在套管或接地處等）存在屏蔽不連續(xù)點時形成較強的輻射源，以場的形式向外輻射， 3.1 瞬態(tài)場 　一次開關(guān)動作所產(chǎn)生的瞬態(tài)磁場水平取決于母線中的瞬態(tài)電流值，而瞬態(tài)電流值則在很大程度上取決于系統(tǒng)電壓與瞬態(tài)阻抗之比，因此，可以這么說，系統(tǒng)電壓越高，瞬態(tài)磁場水平越大。在AIS 變電站中，一般在母線下方和非?？拷妇€處直接測量的磁場水平在30-100A/m（峰值）。而在GIS變電站中則相對要低一點，一般為10-50A/m（峰值）。磁場水平隨著與母線的距離增大迅速減小，在離母線大約10米距離上磁場強度至少要衰減3倍。母線下的瞬態(tài)電場幅值與磁場相似，在AIS變電站中，所測值一般3至10KV/m（峰值），GIS變電站中所測到的值比AIS變電站要低一點，同樣，電場值與系統(tǒng)的電壓等級相關(guān)，電壓等級越高，電場值越大。但是，在GIS變電站非?？拷坠芴庪妶鲋祬s非常之大，可以達到30KV/m。與AIS不同的是，GIS一次開關(guān)動作時所測到的暫態(tài)電場短時間后即趨向于零，而不是維持在一個常數(shù)上，這可能是由于其金屬外殼接地所致。

從頻率特征上來看，由于GIS的特性阻抗比AIS要小得多，這就使得GIS與母線或架空線在連接處阻抗不匹配加劇，導(dǎo)致了干擾電流（電壓）波的反射增加，因此，GIS較之AIS產(chǎn)生的干擾波振蕩頻率更高。一般在AIS變電站中所測到的場的主導(dǎo)頻率在3MHz以下，而在GIS變電站中測到的則要高得多，通常是AIS的10倍以上，大多數(shù)情況是在50MHz以下，但其上限頻率卻可達到100MHz以上。由于通常GIS高壓設(shè)備和電子設(shè)備之間的距離較近，因此在GIS變電站中暫態(tài)電磁場輻射對設(shè)備的影響應(yīng)引起足夠的重視。