電磁兼容 (EMC) 的含義是：電氣和電子設(shè)備在它們所處的電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。隨著電氣和電子技術(shù)的發(fā)展，電磁兼容問題已經(jīng)成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的問題。

       電力系統(tǒng)內(nèi)電氣和電子設(shè)備集中，電磁環(huán)境復(fù)雜，在正常和異常運(yùn)行狀態(tài)下都會(huì)產(chǎn)生或出現(xiàn)各種電磁干擾，如開關(guān)操作、短路故障等的暫態(tài)過程；高電壓、大電流導(dǎo)線或設(shè)備附近的電場(chǎng)和磁場(chǎng)；射頻電磁輻射；雷電；靜電放電；供電網(wǎng)的電壓波動(dòng)、電壓突降和中斷；諧波；電子設(shè)備的工作信號(hào)和噪聲等。

       在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備是電磁干擾的敏感者。以微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的二次弱電設(shè)備，如繼電保護(hù)、自動(dòng)控制、遠(yuǎn)動(dòng)和通信裝置等在電力系統(tǒng)中廣泛使用，它們的靈敏度高，且與強(qiáng)電設(shè)備靠近，很容易受到干擾。在我國(guó)電力系統(tǒng)中，由于開關(guān)操作、雷電、輻射電磁場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)等原因引起的干擾事件屢有發(fā)生，結(jié)果造成保護(hù)誤動(dòng)，自動(dòng)化設(shè)備不能正常工作，甚至造成元件或設(shè)備損壞。

       隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)容量增大，電壓等級(jí)提高，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，對(duì)自動(dòng)化的程度和繼電保護(hù)與自動(dòng)化系統(tǒng)的靈敏度與可靠性要求更高；另一方面，由于高壓電器設(shè)備制造技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的一、二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)和布局正在發(fā)生變化，它們的發(fā)展趨向是小型緊湊化、集成組合化和智能化。如集繼電保護(hù)、監(jiān)控和通信功能于一體的分散式變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備；集電子控制、監(jiān)視甚至保護(hù)為一體的高壓智能開關(guān)；SF6封閉式開關(guān)設(shè)備（GIS）；將高壓斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流和電壓互感器等單個(gè)元件有機(jī)地組合在一起的緊湊組合型戶外開關(guān)設(shè)備等都在發(fā)展中。控制和保護(hù)等二次設(shè)備會(huì)由原來各種環(huán)境條件都較好的控制室移置到開闊場(chǎng)或離一次設(shè)備很近的地方，甚至強(qiáng)電、弱電設(shè)備組合為一體，電磁環(huán)境惡化，電磁兼容問題更加突出。

       電力系統(tǒng)如果不妥善解決電磁兼容問題，不但要威脅安全可靠生產(chǎn)，也不利于新技術(shù)的采用，影響電力系統(tǒng)的發(fā)展。電磁兼容測(cè)試是研究和解決電磁兼容問題的關(guān)鍵，近幾年國(guó)內(nèi)各行業(yè)先后建設(shè)了針對(duì)不同產(chǎn)品的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，如通信、汽車、家電等。國(guó)外也有各種類型的實(shí)驗(yàn)室，但都沒有針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，鑒于目前電力行業(yè)對(duì)電磁兼容的迫切需要，準(zhǔn)備建設(shè)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的建成，為開展電力行業(yè)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容的檢測(cè)和研究工作提供了必要條件。

1、自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

       和電磁兼容的含義相對(duì)應(yīng)，電磁兼容測(cè)試包括抗擾性（或稱電磁敏感性、EMS）試驗(yàn)和電磁騷擾（或稱電磁發(fā)射、EMI）測(cè)試兩方面。抗擾性試驗(yàn)是模擬運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各類干擾，并在被試設(shè)備盡可能接近實(shí)際運(yùn)行的條件下，檢驗(yàn)其是否能耐受規(guī)定的電磁干擾電平。通過調(diào)節(jié)干擾電平的輸出，可模擬不同干擾程度的電磁環(huán)境。電磁騷擾（發(fā)射）測(cè)試是測(cè)量被試設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行條件下，經(jīng)外連導(dǎo)線（電源、信號(hào)／控制、通信、接地等端口）或空間（外殼端口）向外發(fā)出的電磁騷擾電平，它不能超過規(guī)定的限值，以避免干擾其他設(shè)備或系統(tǒng)工作。在進(jìn)行上述兩種測(cè)試時(shí)，可以檢驗(yàn)和比較各種抗干擾和抑制發(fā)射的技術(shù)措施的實(shí)際效果。

        由于實(shí)驗(yàn)室是針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備而建設(shè)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮了其產(chǎn)品特點(diǎn)，包括：

（1 ）模擬的各種干擾源類別為現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)的干擾現(xiàn)象，如一次開關(guān)操作暫態(tài)、二次回路操作暫態(tài)、雷電、靜電放電、工頻磁場(chǎng)、手持式通信設(shè)備電磁發(fā)射等。

（2 ）由于設(shè)備要在模擬正常運(yùn)行狀態(tài)下試驗(yàn)，故需要施加的各種輸入輸出輔助量很多，包括電壓、電流、開關(guān)量、模擬量等。實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)時(shí)充分考慮到這點(diǎn)，除配備有相應(yīng)的儀器（如繼電保護(hù)測(cè)試儀等）外，還預(yù)留了多路各種類型的連接通道（特別在暗室設(shè)計(jì)時(shí)），這樣可很方便地給被試設(shè)備提供足夠的輔助量，也可在試驗(yàn)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控其各種功能是否正常。

（3 ）實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的外型、重量，在承重、空間、門的尺寸和形式等方面都進(jìn)行了周全的設(shè)計(jì)。

        實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)不僅適合電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備類產(chǎn)品，而且也適宜于其他類型產(chǎn)品，無論是在產(chǎn)品的外型尺寸、重量還是在外接輔助量上，都提供了足夠的余量。同時(shí)在試驗(yàn)類別方面，實(shí)驗(yàn)室也兼顧到其他類型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求，可按GB、IEC、CISPR、E N 等通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)。

       試驗(yàn)區(qū)主要由電波暗室、屏蔽室、通用試驗(yàn)室和控制室組成。

（1 ）電波暗室是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的3 m法暗室，主要為研究電磁波的傳播、衰減提供性能穩(wěn)定的測(cè)試場(chǎng)地。在其中可按IEC、GB、EN及CISPR等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行輻射發(fā)射測(cè)試和輻射敏感度試驗(yàn)

（2 ）屏蔽室是一個(gè)6 面全屏蔽的空間，起到內(nèi)外電磁場(chǎng)相互隔離的作用，提供了一個(gè)純粹的電磁環(huán)境，便于對(duì)設(shè)備開展各種電磁場(chǎng)分析和研究而不受到外界的影響。同時(shí)可在其中開展按IEC、GB、EN及CISPR等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的射頻傳導(dǎo)抗擾試驗(yàn)和射頻傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)。

（3 ）通用試驗(yàn)室是用于進(jìn)行抗擾度試驗(yàn)的場(chǎng)地，可按IEC、GB、EN等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模擬各種干擾類型的試驗(yàn)，包括：阻尼振蕩波抗擾試驗(yàn)、快速瞬變抗擾試驗(yàn)、浪涌抗擾試驗(yàn)、靜電放電抗擾試驗(yàn)、工頻磁場(chǎng)抗擾試驗(yàn)、脈沖磁場(chǎng)抗擾試驗(yàn)、諧波抗擾試驗(yàn)、電壓暫降、短時(shí)中斷和變化抗擾試驗(yàn)、諧波電流發(fā)射限值測(cè)試等。

2、電波暗室

        電波暗室是電磁兼容實(shí)驗(yàn)室中重要的也是耗資最大的試驗(yàn)設(shè)施，實(shí)驗(yàn)室一般采用的是標(biāo)準(zhǔn)3m 法暗室，主要基于以下考慮：

（1）3m法和10m法均是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推薦的測(cè)試方案，而10m法造價(jià)甚高，比3m法價(jià)格高約100萬美元，從性能價(jià)格比看，采用3m法較合適。

（2）3m法電波暗室在國(guó)內(nèi)外建設(shè)最多，在技術(shù)上已很成熟，可達(dá)到較高的性能指標(biāo)。

（3）自動(dòng)化設(shè)備要在電力系統(tǒng)復(fù)雜的電磁環(huán)境中可靠運(yùn)行，其抗擾度指標(biāo)（即設(shè)備能承受外界干擾的程度）尤為重要，3m法電波暗室是進(jìn)行輻射抗擾度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)場(chǎng)地。

        電波暗室外層采用雙層2mm 鍍鋅鋼板作為屏蔽層，以阻斷內(nèi)外電磁場(chǎng)的相互影響。內(nèi)部采用復(fù)合型吸波材料即在鐵氧體上加尖劈吸波材料，使暗室的有效空間和使用頻寬得以大大提高，暗室使用頻率可到18GHz。暗室中配備有直徑2m承重2t 的自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、1～4m天線自動(dòng)升降塔、電視監(jiān)控系統(tǒng)、煙霧報(bào)警系統(tǒng)等，采用平移氣動(dòng)無門檻自動(dòng)門，確保門的屏蔽性能長(zhǎng)期穩(wěn)定及被試設(shè)備無障礙進(jìn)入暗室。同時(shí)暗室還配備了多路各種類型的控制電纜、光纜，可為各種設(shè)備試驗(yàn)提供多種輔助量，以更好地模擬設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)。

電波暗室建成后由第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行了屏蔽性能、場(chǎng)均勻性和歸一化場(chǎng)地衰減測(cè)試，結(jié)果必須符合其各項(xiàng)性能指標(biāo)。

3、實(shí)驗(yàn)室主要儀器設(shè)備

        實(shí)驗(yàn)室除擁有電波暗室、屏蔽室、控制室外，還配備有國(guó)內(nèi)外的電磁兼容測(cè)試儀器，可按國(guó)內(nèi)外有關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高等級(jí)要求測(cè)試設(shè)備的抗干擾能力和設(shè)備本身對(duì)外發(fā)射的電磁干擾程度。這些設(shè)施包括：

（1 ）全套輻射抗擾度測(cè)試系統(tǒng)和輻射發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)。

（2 ）各種傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)儀器。

（3 ）電磁場(chǎng)掃描儀是針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研制階段的電磁干擾近場(chǎng)掃描設(shè)備，利用它可以很容易地探測(cè)出線路板或小裝置中的輻射源位置和強(qiáng)度，并以二維或三維彩色圖形直觀顯示出來。能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題，避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后再修改所帶來的各種損失。

4、實(shí)驗(yàn)室工作

       實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)過程中應(yīng)逐步開展電磁兼容試驗(yàn)工作，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控等自動(dòng)化裝置及其他類型的設(shè)備進(jìn)行多臺(tái)/套的各種項(xiàng)目試驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)給出多份試驗(yàn)報(bào)告，其中包含了新品開發(fā)或產(chǎn)品定型試驗(yàn)。在試驗(yàn)中不但發(fā)現(xiàn)了問題，還及時(shí)地解決了問題，這些工作能極大地豐富技術(shù)人員的電磁兼容測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室擁有強(qiáng)大的技術(shù)力量，熟悉電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容專業(yè)人員不僅能準(zhǔn)確地考核設(shè)備的性能，還可以為提高設(shè)備的電磁兼容性能提供幫助。

       實(shí)驗(yàn)室建設(shè)立足于電力系統(tǒng)，同時(shí)也兼顧到了其他領(lǐng)域的產(chǎn)品需求，可以為信息技術(shù)設(shè)備、家用電器、電動(dòng)工具等產(chǎn)品提供同樣的服務(wù)。

       實(shí)驗(yàn)室還可以舉辦各種講座和會(huì)議，普及宣傳EMC知識(shí)，從中獲得良好的社會(huì)效益。實(shí)驗(yàn)室按照國(guó)家認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合EMC特點(diǎn)進(jìn)行管理運(yùn)行，儀器設(shè)備均應(yīng)通過計(jì)量單位的計(jì)量。

       實(shí)驗(yàn)室可以在以下幾個(gè)方面為電力系統(tǒng)及全社會(huì)提供良好的服務(wù)：

（1 ）對(duì)電力系統(tǒng)及其他系統(tǒng)出現(xiàn)的各種電磁干擾源和現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量并研究其在時(shí)域頻域和傳播方式上的特性；

（2 ）對(duì)電力系統(tǒng)電磁環(huán)境及其影響進(jìn)行評(píng)估；

（3 ）進(jìn)行電力系統(tǒng)一、二次設(shè)備間電磁兼容的評(píng)估；

（4 ）進(jìn)行各種電磁兼容檢測(cè)試驗(yàn)；

（5 ）研究對(duì)設(shè)備的電磁兼容檢測(cè)方法；

（6 ）研究設(shè)備的抗干擾措施；

（7 ）研究控制設(shè)備電磁發(fā)射的措施；

（8 ）在設(shè)備研制的每個(gè)階段進(jìn)行預(yù)測(cè)試，使設(shè)備的電磁兼容問題在研制初期就得到控制；

（9 ）進(jìn)行電磁兼容防護(hù)元器件特性的試驗(yàn)研究；

（10）對(duì)電磁兼容技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

繼電保護(hù)及自動(dòng)化產(chǎn)品的電磁兼容（EMC）測(cè)試要求及解決方案：

       繼電保護(hù)及自動(dòng)化產(chǎn)品的電磁兼容性要求基本上分為兩大部分：電磁敏感度(electromagnetic susceptibility，簡(jiǎn)稱EMS)和電磁干擾(electromagnetic interference，簡(jiǎn)稱EMI)

其中EMI 包括：

1)     諧波電流發(fā)射限值(IEC 61000-3-2/ GB 17625.1)

2)     電壓波動(dòng)與閃爍(IEC 61000-3-3/ GB 17625.2)

3)     射頻傳導(dǎo)發(fā)射限值(IEC 60255-25/ GB/T 14598.16)

4)     輻射發(fā)射限值(IEC 60255-25/ GB/T 14598.16)

EMS 包括：

1)     1MHz脈沖群抗擾度試驗(yàn)(IEC 60255-22-1/ GB/T 14598.13)

2)     靜電放電(ESD)抗擾度(IEC 60255-22-2/ GB/T 14598.14)

3)     射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度(IEC 60255-22-3/ GB/T 14598.9)

4)     電快速瞬變/脈沖群抗擾度試驗(yàn)(IEC 60255-22-4/ GB/T 14598.10)

5)     浪涌(沖擊)抗擾度(IEC 60255-22-5/ GB/T 14598.18)

6)     射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度(IEC 60255-22-6/ GB/T 14598.17)

7)     工頻抗擾度(IEC 60255-22-7/ GB/T 14598.19)

8)     輔助電源端口電壓暫降、短時(shí)中斷、電壓變化和紋波(IEC 60255-11/ GB/T 14598.11)

9)     工頻磁場(chǎng)抗擾度(IEC 61000-4-8/ GB/T 17626.8)

10) 脈沖磁場(chǎng)抗擾度(IEC 61000-4-9/ GB/T 17626.9)

11) 諧波和諧間波抗擾度(IEC 61000-4-13/ GB/T 17626.13)

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