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1、河北工业大学 硕士学位论文 变电站二次设备电磁兼容性能的评估 姓名：冯子韬 申请学位级别：硕士 专业：电气工程 指导教师：张惠娟 20080501 河北工业大学硕士学位论文 I 变电站二次设备电磁兼容性能的评估变电站二次设备电磁兼容性能的评估 摘摘 要要 电力工业是国民经济的基础和支柱产业，是维持工业、经济正常运行的持续稳定发展 的根本保证。二次设备是变电站中的重要设备，由于其特性使得容易受到各种电磁干扰， 引起设备误动作，甚至损坏设备，影响变电站的正常运行。本文针对变电站二次设备在运 行中易受到的几种干扰，进行了对变电站二次设备电磁兼容性能评估的指标体系研究，因 素权重确定的研究，和模糊综合
2、评价方法的研究，并将研究成果具体应用于某变电站的二 次设备电磁兼容性能评估中。 首先，本文研究分析了模糊综合评估方法的历史、现状和评估的常用方法，在分析了 变电站二次设备运行的现实状况的基础上，指出了目前影响变电站二次设备电磁兼容性能 的几种因素，并进行了分析。 其次，运用模糊综合评估理论，构建了包含谐波干扰、开关操作干扰、雷击干扰、二 次回路自身干扰四个指标体系的变电站二次设备电磁兼容性能评价体系。使对于变电站二 次设备的电磁兼容性能的评估做到全面、科学。 然后，针对各种评价方法进行了比较分析，选择层次分析法（AHP）计算，确定了影 响变电站二次设备电磁兼容性能各因素的权重。与此同时将层次分
3、析法与模糊综合评价方 法相结合，达到更加科学，准确地评价变电站二次设备电磁兼容性能现状的目的。 最后，论文将上述研究成果应用于沧州供电公司任丘城关变电站的评估中，对该变电 站二次设备的运行现状进行了评估和等级确认，同时对发现的问题和存在的隐患，提出了 相应的改进策略和优化建议，达到了提高变电站二次设备运行状况的目的，验证了本论文 提出的学术观点的正确性和有效性。 关键词关键词：变电站 电磁兼容 层次分析法 模糊综合评价 变电站二次设备电磁兼容性能的评估 II Evaluation on EMC characteristics of the secondary equipment in subs
4、tation ABSTRACT Electric power industry is the basic and important industry in national economy, which provides the basic guarantee to keep the industrial economys robust running and stable development. The secondary equipment is indispensable for substation, its characteristics is easy to suffer wi
5、th the Electromagnetic interference, lead to Cause equipment disoperation, Even damaged equipment, Affect the normal operation of substation. In this thesis, the EMC substation equipment to secondary evaluation indexes, factors right, and evaluation methods are studied in order to solve the problems
6、 of EMC to secondary equipment in substation. Firstly, the introduction and methods of Fuzzy comprehensive assessment are presented, the emerging problems are found out based on the situation of the secondary equipment in substation. Then the thesis analysis the several factors that affects the EMC
7、characteristics for secondary equipment. Secondly, utilizing the Fuzzy comprehensive assessment theory, the evaluation indexes system of EMC characteristic which includes four subsystems: Harmonic interference, Switching operation, Lightning interference, and the interference by themselves. A more c
8、omprehensive and scientific new evaluation system is found in this way. Thirdly, AHP method has been applied to determine the right of all factors of safety evaluation indexes system in EMC characteristic of secondary equipment in substation and the fuzzy comprehensive evaluation is utilized to avoi
9、d the effect of subjective factors, which makes the evaluation system more scientific and accurate. Finally, a case study in Cangzhou Power company demonstrates that the new evaluation system adapts to the secondary equipments EMC characteristics successfully; Moreover, the problems of secondary equ
10、ipments EMC characteristics system was found and the optimized proposal was presented based on this new evaluation system. Keywords: Substation, EMC,AHP Method, Fuzzy Comprehensive Evaluation 原创性声明原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何 他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对
11、本论文所涉及的研 究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原 创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：2007.11 关于学位论文版权使用授权的说明关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。同意如 下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学 位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论 文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校 有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版； 在不以赢 利为目的的前提下
12、，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 日期：2007.11 导师签名： 日期：2007.11 河北工业大学硕士学位论文 1 第一章 绪论第一章 绪论 1-1 引言引言 电磁兼容性能(Electromagnetic Compatibility简称EMC)指的是设备或系统在其电磁环境中能正常工 作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰能力。 电磁兼容技术是以解决实践中的电磁干扰而 出现并发展起来的一门新兴学科1 。 从广义角度来讲,电磁兼容技术要研究和解决的问题是电气、电子设备及系统以及人类或动植物在 一个共同的电
13、磁环境中的安全共存问题。它既包括电气电子设备之间的相互干扰,也包括自然界电磁干 扰(宇宙干扰、天电干扰、雷电干扰等)对电气、电子设备、人或动植物的电磁影响或电磁效应,也就是说 所有的电子设备既不要成为对周围的其它设备成为一个电磁干扰源,又要能承受周围电磁环境所经过各 种途径传输的各种干扰而保持自身的正常工作状态。 根据定义可知 EMC 的主要研究对象是电磁干扰，即干扰源的形成及其性质，干扰的耦合和传输； 敏感设备的响应特性和抗干扰措施等。EMC 技术包括 EMC 基础理论研究，由实践和试验结果对设备 规定出干扰极限值、提出抗扰度的要求，研究测试设备及测量方法，提出消除或减少电磁干扰的措施， 以
14、达到提高电气及电子设备电磁兼容性并减少电磁环境的其它有害影响的目的 1 -5 。 由于电力系统自动化设备所处的电磁环境的特殊性,使这些设备在获取信息和传送信息的同时,不可 避免地要感受到来自不同渠道的电磁干扰的影响。 电力系统本身是一个强大的干扰源。在正常和异常运行状态下都很容易产生或出现各种电磁干扰, 例如开关操作、短路故障等产生的暂态过程；高电压、大电流设备周围的电场和磁场；射频电磁辐射； 雷电；人体与物体的静电放电；供电网的电压波动、电压突降和中断、谐波；以及电子设备的工作信号 和噪声等3678 。 随着近年来电力工业的发展和新技术的采用,电力系统已经不仅是一个极强的干扰源,同样也是一个
15、 极易受干扰的敏感者。以微电子技术与计算机技术为基础的二次弱电设备,如继电保护、自动装置、远 动和通信装置等在电力系统中广泛使用,它们的灵敏度高、信息量大、分布面广,很容易受到干扰。在我 国电力系统中,由于开关操作、雷电、辐射电磁场、工频磁场等原因所引起的干扰事件都屡有发生,其结 果造成保护装置误动,自动化设备不能正常工作,甚至造成元件或设备的损坏。 正是由于上述特点,电力系 统如果不妥善解决其电磁兼容问题,势必对安全可靠生产构成严重威胁91112。 变电站二次设备电磁兼容性能的评估 2 1-2 选题意义选题意义 电力工业是国民经济的基础和支柱产业，是维持工业、经济正常运行和持续稳定发展的根本保证。 近年来由于电磁兼容问题引起的国内外事故时有发生，电磁兼容问题已成为国际性的课题。 近些年随着电力系统规模的扩大， 自动装置与电力电子设备的使用越来越广泛， 特别是计算机技术 的成熟，为电力系统的控制和调度，提供了自动化与智能化的手段，但是，这些低压设备对暂态干扰具 有更加明显的敏感性和脆弱性，受到干扰后可能造成的后果：一是控制系统的毁坏，现代控制系统多采 用集成电路，晶体管等，耐压水平与装置的绝缘水平都较低，产生的暂态干扰幅值较大，超过其耐受水 平时，则使其损坏或造成绝缘击穿，形成永久性
