電磁兼容復(fù)習(xí)資料(考前準(zhǔn)備)

1、電磁兼容復(fù)習(xí)資料一、名詞解釋1、電磁兼容：電磁兼容(EMC)是研究電磁環(huán)境的科學(xué)，又稱電磁環(huán)境學(xué)。IEC的定義：電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾能力。2、電磁騷擾：指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對(duì)生物或非生物產(chǎn)生不良影響的電磁現(xiàn)象。3、電磁干擾：電磁干擾(EMI)是指由電磁騷擾引起的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能的降低。4、電磁環(huán)境：指存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和。5、激(勵(lì))磁涌流：變壓器空載合閘時(shí)，由于合閘時(shí)刻選擇不當(dāng)，磁通超過額定值使變壓器出現(xiàn)深度飽和現(xiàn)象，從而產(chǎn)生很大的勵(lì)磁電流，即為勵(lì)磁涌流。6、共模騷擾：指騷擾大

2、小和方向一致，其存在于電源任何一相對(duì)大地、或中線對(duì)大地間。共模騷擾也稱縱模騷擾、不對(duì)稱騷擾或接地騷擾。是載流體與大地之間的騷擾擊是可以接受的。7、差模騷擾：指大小相等、方向相反，其存在于電源相線與中線及相線與相線之間。差模騷擾也稱常模騷擾、橫模騷擾或?qū)ΨQ騷擾。是載流體之間的騷擾。8、抗擾度：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行能性能的能力。9、特征諧波：在一個(gè)脈動(dòng)數(shù)為p的換流閥，在它的直流側(cè)產(chǎn)生n=kp次諧波電壓，而它的交流側(cè)則產(chǎn)生n=kp±1次諧波電流，其中k為整數(shù)。這些諧波稱為換流閥的特征諧波。10、低頻電磁屏蔽系數(shù)：指對(duì)低頻騷擾而言，屏蔽以后和屏蔽以前電纜芯線上縱向感應(yīng)電勢(shì)之

3、比。11、高頻電磁屏蔽系數(shù)：指對(duì)高頻輻射騷擾而言，屏蔽以后和屏蔽以前電纜芯線上縱向感應(yīng)電勢(shì)之比。12、暫態(tài)地電位升高：GIS中的隔離開關(guān)操作、母線接地以及做耐壓母線對(duì)外殼的瞬間放電都會(huì)產(chǎn)生前沿很陡的暫態(tài)電壓波。暫態(tài)電壓波在導(dǎo)線上流過形成電流波。當(dāng)電流波遇到阻抗發(fā)生變化時(shí)引起外殼暫態(tài)地電位不為零而升高的現(xiàn)象。13、敏感性：在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。14、轉(zhuǎn)移阻抗：流過電纜外皮的電流對(duì)接地點(diǎn)產(chǎn)生的騷擾電壓 ,因?yàn)殡娎|外皮的自感和外皮與芯線間的互感相等，即，所以轉(zhuǎn)移阻抗.15畸變率（總諧波畸變率）：各次諧波有效值的平方的均方根值與其基波有效值的百分比稱為正弦波的

4、畸變率，用以衡量正弦波畸變程度。二、問答題1、電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的特點(diǎn)：(1)處于同一電力系統(tǒng)中的各種電器設(shè)備通過電的或磁的聯(lián)系彼此緊密相連，相互影響。由于運(yùn)行方式的改變、故障、開關(guān)操作等引起的電磁振蕩會(huì)波及很多電器設(shè)備，使這些設(shè)備的工作性能受到影響，甚至遭到破壞。(2)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，某些整流設(shè)備及非線性元件等產(chǎn)生的諧波也會(huì)危害其它設(shè)備。因此電力系統(tǒng)內(nèi)部存在著大量的EMC問題。2、電磁兼容問題可歸結(jié)為哪些方面：(1)變電站電磁兼容技術(shù)問題(2)輸變電工程的電磁環(huán)境問題(3)電力質(zhì)量問題。3、電網(wǎng)諧波污染的起因、特點(diǎn)、危害和對(duì)策：(1)起因：同步發(fā)電機(jī)(諧波電壓源)、變壓器(包括鐵磁電抗器)、

5、大功率可控整流設(shè)備、其他非線性用電設(shè)備。(2)特點(diǎn)：諧波電流注入電力系統(tǒng)后，在系統(tǒng)的阻抗上引起諧波壓降，會(huì)使電力系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓產(chǎn)生畸變。(3)危害：諧波對(duì)一次設(shè)備的影響和危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：增加設(shè)備的損耗，提高聞聲，降低設(shè)備的出力和壽命；增加絕緣中的戒指損耗和局部放電量，加速絕緣老化；增加點(diǎn)擊的振動(dòng)和噪聲。諧波對(duì)二次設(shè)備的主要影響損耗騷擾其正常的工作狀態(tài)。如測(cè)量的準(zhǔn)確度，動(dòng)作的可靠性等。諧波對(duì)用電設(shè)備的影響表現(xiàn)在：增加損耗；降低壽命；使其運(yùn)行性能劣化。(4)對(duì)策：減小諧波影響應(yīng)優(yōu)先對(duì)諧波源本身或在其附近采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，主要措施如表3-2所列。4、簡(jiǎn)述無源交流濾波器的設(shè)計(jì)方法。答：無

6、源交流濾波器設(shè)計(jì)包括單調(diào)諧濾波器和高通濾波器設(shè)計(jì)。一般方法是：確定回路的參數(shù)R、L、C。還要考慮電容器兼做系統(tǒng)的無功補(bǔ)償之用。綜合分析各方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以后，確定最合理的方案。一、單調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)：選擇電容器。電筒器的電容量C一般可根據(jù)兩個(gè)條件計(jì)算：a、諧波電壓的幅值應(yīng)被限制在容許的范圍內(nèi)，使其在正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生局部放電；b、諧波容量應(yīng)被限制在容許的范圍內(nèi)，以免介質(zhì)損耗過大而超過容許溫升。電容器還要考慮系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)男枰?。串?lián)電抗器L按以下公式計(jì)算： .電抗器品質(zhì)因數(shù)： .等值電阻由下式確定 .式中應(yīng)包括和兩部分，必要時(shí)還附加電阻： 。二、高通濾波器的設(shè)計(jì)：由補(bǔ)償作用確定電容器C（額定電壓

7、較單調(diào)諧濾波器的低，容量等于基波容量）根據(jù) .根據(jù) 及 .5、刀閘切合空載母線產(chǎn)生暫態(tài)騷擾的機(jī)理及其特點(diǎn)答：第四章第三節(jié)，分切、合兩方面分析。合閘：動(dòng)觸頭以一定的速度向靜觸頭移動(dòng)，斷口逐漸縮小。當(dāng)斷口間的電位差足以使其間的空氣絕緣擊穿時(shí)，就產(chǎn)生了第一次電弧，空載母線上的電位從初始狀態(tài)的零值經(jīng)過短暫的震蕩過程后變?yōu)楫?dāng)時(shí)電源電壓的瞬時(shí)值，當(dāng)高頻電流為零時(shí)電弧熄滅，母線再次和電源斷開，此時(shí)，母線上的電位一直保持著熄弧時(shí)的數(shù)值，隨后，電源電壓繼續(xù)按正弦規(guī)律變化，斷口兩端的電位差又逐漸增大，直至斷口氣隙又被擊穿為止，母線電位再經(jīng)過震蕩后改變?yōu)榇藭r(shí)電源電壓的瞬時(shí)值，電弧隨即又熄滅。這樣，電弧的重燃和熄滅過

8、程反復(fù)出現(xiàn)，直至動(dòng)觸頭和靜觸頭相互接觸為止。因?yàn)樵诤祥l過程中，電弧重燃時(shí)端口兩端的電位差也逐漸縮小，故在工頻一個(gè)周期內(nèi)電弧重燃次數(shù)逐漸增加，母線電壓成為越來越密切的階梯狀波形。實(shí)際上，母線上的電荷總是存在泄漏。分閘：當(dāng)觸頭分離以后，第一次工頻電流過零，母線的充電電流即被切斷，電弧熄滅，在空載母線上保持?jǐn)嚅_瞬間的電位。隨著電源電壓的變化，斷口兩端的電位差增大，直到間隙被擊穿，發(fā)生第一次電弧重燃，經(jīng)過短暫的高頻振蕩以后，當(dāng)母線電壓重新等于電源電壓時(shí)，電弧再次熄滅。這個(gè)過程重復(fù)進(jìn)行，直到斷口之間氣隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度超過兩倍電源電壓幅值為止，電弧不再重燃。分閘時(shí)，隨著斷口之間的距離逐漸增大，每次電弧重燃

9、時(shí)斷口兩端的電位差也成階躍式增加，不過，和合閘情況相反，在一個(gè)工頻周期內(nèi)的重燃次數(shù)逐漸減少。6.暫態(tài)騷擾的耦合途徑及其含義分別是什么？答：（1）容性耦合：一次和二次回路之間通過靜電感應(yīng)在二次回路中產(chǎn)生騷擾電壓。（2）感性耦合：高頻電流產(chǎn)生的交變磁通和二次回路交鏈，在二次回路中引起電磁感應(yīng)電勢(shì)。（3）阻性耦合：高頻電流經(jīng)過接在母線上的一次設(shè)備的接地引下線流入地中時(shí)，在引下線的電感和接地電阻上產(chǎn)生的高頻壓降作用于電纜的外皮上，使電纜外皮中流過高頻電流，在芯線上感應(yīng)騷擾電壓。（4）高頻輻射耦合：當(dāng)振蕩頻率很高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)，對(duì)所有能夠接收到電磁波的二次回路造成騷擾。7.GIS和AIS相比，它們

10、產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾的破壞性哪個(gè)更強(qiáng)？為什么？答：GIS產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾破壞性更強(qiáng)。因?yàn)閷?duì)于GIS來說，暫態(tài)騷擾信號(hào)會(huì)經(jīng)外殼發(fā)生折反射現(xiàn)象，從而可能導(dǎo)致接頭處的暫態(tài)騷擾更強(qiáng)。由GIS開關(guān)操作引起VFTO，VFTO行波沿母線外皮和外殼內(nèi)表面?zhèn)鞑?。?dāng)遇到外殼不連續(xù)處就會(huì)產(chǎn)生折反射，從而引起外殼電位升（TEV）。沿GIS母線導(dǎo)管傳播的VFTO和沿GIS殼體于接地系統(tǒng)的暫態(tài)地電位升高（TGPR）都會(huì)產(chǎn)生瞬間電磁場(chǎng)，形成輻射騷擾。前者的場(chǎng)強(qiáng)較高，頻率亦高，會(huì)穿越氣隔間的法蘭形成空間輻射騷擾；后者的場(chǎng)強(qiáng)遠(yuǎn)低于前者，幅值騷擾也小的多，但同樣會(huì)建立起場(chǎng)強(qiáng)為數(shù)至十幾KV/m，頻率為數(shù)至數(shù)十MHz的瞬態(tài)電場(chǎng)。瞬態(tài)電場(chǎng)會(huì)對(duì)

11、GIS周圍空間的弱電設(shè)備產(chǎn)生騷擾，由TEV引起的暫態(tài)電磁輻射，也可能會(huì)對(duì)處于變電站的人身構(gòu)成一定的威脅。8.提高變電所一次和二次設(shè)備之間的EMC基本措施？答：（1）降低騷擾源產(chǎn)生暫態(tài)騷擾的幅值和出現(xiàn)的概率（2）阻斷暫態(tài)騷擾的傳輸途徑（3）采取完善的抗騷擾措施（4）提高二次設(shè)備抗暫態(tài)騷擾的能力9.高頻輻射騷擾有何特點(diǎn)答：在電力系統(tǒng)中，輻射騷擾雖不普遍，但也不容忽視。如：高壓變電所中的局部放電、雷擊變電站避雷針（線）、開關(guān)操作以及直流換流站中換流閥導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)都會(huì)產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)輻射。一般來講，輻射騷擾波及范圍廣，傳播的距離遠(yuǎn)。雖然輻射騷擾能量較小，但是往往對(duì)敏感度高的二次設(shè)備產(chǎn)生不可忽視的騷擾，輻

12、射都和傳導(dǎo)、耦合相伴相生，加強(qiáng)騷擾作用。當(dāng)振蕩頻率從很高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)，對(duì)所有能夠接收到電磁波的二次回路造成騷擾。實(shí)際上，常常不是只有一種耦合方式起作用，而是幾種耦合方式同時(shí)存在，共同騷擾。10.為什么核電磁脈沖對(duì)電網(wǎng)的威脅時(shí)致命的？答：NEMP的波及范圍廣，在地面上的影響范圍決定于爆炸點(diǎn)的高度，最大可達(dá)百萬平方公里。NEMP以波的形式向地面輻射。所有裸露在地面上的金屬導(dǎo)體都將受到感應(yīng)。架空線路和變電所受到直接影響。由于地面場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)每米幾十千伏，所以，在架空線路及其他接收天線上可以產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)。它不僅能夠擊穿變電所中一次設(shè)備的絕緣，而且對(duì)二次系統(tǒng)的敏感元件形成極強(qiáng)的電磁騷擾，甚至將

13、其打壞。11.簡(jiǎn)述屏蔽電纜的屏蔽原理答：若果采用金屬外皮的屏蔽電纜，而且電纜外皮兩端接地，則不論對(duì)容性耦合或感性耦合產(chǎn)生的騷擾都有明顯的抑制作用。為了避免較大的地中電流流過金屬外皮而將其燒毀。在外界磁場(chǎng)較小的情況下，可以采用一端接地的方式。接地點(diǎn)最好選擇在近端以降低感應(yīng)電壓靜電屏蔽適用抑制容性耦合產(chǎn)生的騷擾。低頻電磁屏蔽適用于抑制感性耦合產(chǎn)生的騷擾。屏蔽原理主要是利用外皮上的感應(yīng)電流產(chǎn)生二次場(chǎng)來抵消騷擾源一次場(chǎng)的作用。所以屏蔽回路應(yīng)當(dāng)兩端接地，顯然，屏蔽回路的縱向阻抗及接地電阻越小，回路內(nèi)的感應(yīng)電流越大，屏蔽效果越明顯。高頻電磁屏蔽適用于抑制高頻輻射產(chǎn)生的騷擾。高頻屏蔽的基本原理：（1）利用波

14、阻抗變化，電磁波在屏蔽界面反射，減弱騷擾能量。（2）利用屏蔽內(nèi)渦流衰減電磁波，使騷擾能量進(jìn)一步減弱。12.變電所設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些抗騷擾措施？ （1）將高、低電平的信號(hào)電纜分開主要抑制容性耦合騷擾（2）二次電纜在變電所內(nèi)走向盡可能呈輻射狀，避免環(huán)路抑制感性耦合騷擾（3）二次電纜應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓母線和暫態(tài)電流的入地點(diǎn)并盡量減少和母線的平行長(zhǎng)度（4）利用電纜溝的屏蔽作用（5）改善變電所接地，降低接地電阻（6）合理選擇變電站中保護(hù)小室的接地方式并加強(qiáng)其屏蔽13.騷擾信號(hào)測(cè)量的目的是什么？答：騷擾信號(hào)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行及設(shè)備安全都有一定程度的影響，為了更好的維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定和設(shè)備的安全可靠，有必要對(duì)各種騷擾信

15、號(hào)加以測(cè)量，以盡量減少其影響。比如：諧波作為表征電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，有必要在電力系統(tǒng)日常運(yùn)行中加以監(jiān)測(cè)，以保證供電系統(tǒng)諧波含量和諧波畸變率符合國(guó)際要求。14.抗擾度試驗(yàn)的目的是什么？它與電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)有何區(qū)別？答：（1）以往電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備對(duì)電磁騷擾的反應(yīng)靈敏度較低，即使有騷擾，也主要是低頻騷擾起作用，如諧波、電壓變化等。（2）近代電力系統(tǒng)中，電子元器件的應(yīng)用廣泛，它們對(duì)高頻及暫態(tài)騷擾表現(xiàn)的更為敏感，可以說電子元器件的大量使用增加了二次設(shè)備損壞和誤動(dòng)作的可能性。（3）為減少事故，提高二次設(shè)備的抗騷擾能力，有必要對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行抗擾度試驗(yàn)。（4）抗擾度試驗(yàn)的目的是對(duì)處于電磁騷擾影響下的

16、二次設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。試驗(yàn)時(shí)設(shè)備總處于供電狀態(tài)并正常運(yùn)轉(zhuǎn)。區(qū)別：絕緣試驗(yàn)是在離線的情況下進(jìn)行的，即試驗(yàn)時(shí)二次設(shè)備上不同時(shí)施加工作電壓，而抗擾度試驗(yàn)則是為了檢驗(yàn)在電磁騷擾下二次設(shè)備的運(yùn)行情況，因此抗擾度試驗(yàn)必須使二次設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，即在離線狀態(tài)下進(jìn)行。15.確定抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？為什么？ 答：(1）影響設(shè)備的騷擾類型;（2）環(huán)境條件：各設(shè)備所處電磁環(huán)境不同，它表明了騷擾電平；（3）所要求的可靠性和特性：在指定環(huán)境下用戶所需的可靠性程度不同；（4）經(jīng)濟(jì)約束：選用極端試驗(yàn)值可能會(huì)使產(chǎn)品不經(jīng)濟(jì)。16.抗擾度試驗(yàn)對(duì)應(yīng)設(shè)備的端口類型及其含義分別是什么？答：抗擾度試驗(yàn)

17、對(duì)應(yīng)設(shè)備的5類端口（見圖9-1設(shè)備端口示意圖）：（1）外殼端口：它是設(shè)備的物理邊界（如機(jī)殼），外殼端口提供輻射和靜電放電能量的傳播途徑。（2）交流電源端口。（3)直流電源端口。（4）信號(hào)端口。（5）功能接地端口。除外殼端口以外的上述端口提供傳到能量的傳播途徑。17.1.2/50us(電壓）-8/20us（電流）浪涌試驗(yàn)試驗(yàn)的原理和方法。答：試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)設(shè)備對(duì)由以下現(xiàn)象引起的單向瞬態(tài)騷擾的抗擾度：（1）電網(wǎng)中的切換現(xiàn)象（如電容器的切換）；（2）電網(wǎng)中的故障；（3）雷擊（直接或間接雷擊）。這種電壓脈沖對(duì)二次設(shè)備的中庸取決于騷擾源和受試設(shè)備的相對(duì)阻抗。如果設(shè)備的阻抗比騷擾源的阻抗打，在設(shè)備的端子

18、上產(chǎn)生電壓脈沖，反之，則形成電流脈沖。試驗(yàn)裝置必須適應(yīng)這種情況，它不但能夠提供電壓脈沖，而且能夠提供電流脈沖。對(duì)試驗(yàn)裝置的要求是，開路狀態(tài)時(shí)輸出一個(gè)1.2/50us的電壓脈沖：短路狀態(tài)時(shí)輸出一個(gè)8/20us的電流脈沖。試驗(yàn)設(shè)備還包括：（1）一下類型之一的耦合電路：用于電源或控制線的電容耦合（并聯(lián)電容，圖9-7為一實(shí)例）用于電源或控制線的電感耦合（通過串聯(lián)變壓器耦合）用于通訊線路的氣體放電管耦合。（2）去耦電路（反向?yàn)V波器）。（3）合適的測(cè)量設(shè)備（示波器），其頻率范圍不小于10MHz。將同樣的電壓分別施加于電源端子上一級(jí)I/O接口上。每個(gè)極性至少試驗(yàn)次，每次可能疊加在交流電壓的不同的相位上。兩次

19、浪涌之間的間隔時(shí)間取決于內(nèi)部保護(hù)裝置的恢復(fù)時(shí)間：重復(fù)率最快為1次/min該試驗(yàn)適用于:所有類型的設(shè)備它們的交流或直流電源線或端子，輸入/輸出控制和信號(hào)線或端子線與線之間（線對(duì)線）或線與地之間。試驗(yàn)應(yīng)在IEC68-1要求的標(biāo)準(zhǔn)氣候條件下進(jìn)行：溫度：1535；相對(duì)濕度：1075%；大氣壓力：86kpa106kPa。實(shí)驗(yàn)室的電磁條件應(yīng)不影響試驗(yàn)結(jié)果。18.簡(jiǎn)述輸變電工程電磁環(huán)境問題的分類及其特點(diǎn)。答：（1）電力系統(tǒng)對(duì)鄰近其他設(shè)施的電磁影響.包括：電力設(shè)施對(duì)無線電的電磁騷擾，電力系統(tǒng)對(duì)鄰近金屬結(jié)構(gòu)的電磁影響，電力電纜短路故障時(shí)對(duì)直埋通信線路和金屬管線的電磁影響，高壓架空輸電線路對(duì)通信線路的工頻騷擾，架

20、空輸電線路對(duì)居民房屋的影響，工頻電場(chǎng)對(duì)交通安全的影響，送點(diǎn)下怒產(chǎn)生的可聽噪聲。（2）電力系統(tǒng)工頻磁場(chǎng)問題（3）工頻電磁場(chǎng)的生物效應(yīng)問題。包括工頻電場(chǎng)的生態(tài)效應(yīng)問題，工頻磁場(chǎng)的生態(tài)效應(yīng)問題。19.簡(jiǎn)述輸電線路走廊邊緣處工頻磁場(chǎng)的減緩技術(shù)。答：鑒于架空輸電新線路產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)健康的影響的爭(zhēng)論依然存在和輸電容量的不斷擴(kuò)大，有必要采取從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都能接受的工頻電磁場(chǎng)削減措施 為小小輸電線路走廊邊緣（ROW）的工頻磁場(chǎng)，可采用在輸電線路附近安裝無源回路和有源回路的工頻磁場(chǎng)減緩技術(shù)。 針對(duì)輸電線路三相道題水平布置的情況，可以通過假設(shè)平行于輸電線路附近安裝無源回路或有源回路抑制ROW的工頻磁場(chǎng) 在無源回

21、路中，可分別采用直接通過回路感應(yīng)電流的工頻磁場(chǎng)減緩技術(shù)和在回路中串聯(lián)補(bǔ)償電容利用諧振減小回路阻抗增大回路感應(yīng)電流的工頻磁場(chǎng)減緩技術(shù)。原理：減緩ROW邊緣的工頻磁場(chǎng)的方法之一是在輸電線路和ROW邊緣之間架設(shè)兩條平行于輸電線路的低絕緣等級(jí)架空屏蔽導(dǎo)線，該兩條屏蔽導(dǎo)線在屏蔽區(qū)域的兩端相連在一起形成閉合屏蔽環(huán)路。由于閉合屏蔽環(huán)路在輸電線路的磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而該感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)部分地抵消輸電線路的磁場(chǎng)。閉合屏蔽環(huán)路中的電阻感抗影響著電流的大小和相位在閉合屏蔽環(huán)路中串聯(lián)電容器可抵消部分感抗從而增大環(huán)路電流，適當(dāng)選擇電容器的容抗可顯著提高屏蔽效果20.如何正確地使用手機(jī)答：（1）通話用耳機(jī)：使

22、用耳機(jī)可使頭部受輻射低百倍以上（2）信號(hào)越少，輻射越大：手機(jī)信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，必須提高發(fā)射功率才能保證正常通話，輻射較大（3）手機(jī)鈴響勿放耳邊：手機(jī)此時(shí)尚未啟動(dòng)功率控制，輻射較大（4）睡覺時(shí)手機(jī)遠(yuǎn)離枕邊：手機(jī)在不正常工作時(shí)也不斷和基站進(jìn)行聯(lián)系，因而不要把手機(jī)放到枕邊。（5）左右交換傾聽來電：長(zhǎng)時(shí)間通話不要始終使用一邊耳朵接聽，適時(shí)左右輪換接聽。21.簡(jiǎn)述諧波污染的對(duì)策減小諧波影響應(yīng)優(yōu)先對(duì)諧波源本身或在其附近采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施：1增加換流裝置的脈動(dòng)數(shù)；2加裝交流濾波裝置；3改變諧波源的配置或工作方式；4加裝串聯(lián)電抗器；5改善三相不平衡度；6加裝靜止無功補(bǔ)償器；7增加系統(tǒng)承受諧波的能力；8避免電力電容

23、器組對(duì)諧波的放大；9提高設(shè)備或裝置抗諧波騷擾能力，改善諧波保護(hù)性能；10采用有源濾波器等新型抑制諧波的措施。22.為什么騷擾源中只有高頻分量才會(huì)考慮輻射騷擾？輻射總功率與波長(zhǎng)的平方成反比，與頻率的平方成正比，所以只有高頻才能輻射出足夠大的能量。23.隔離變壓器的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別是什么？如何正確的使用?作用是使原方出現(xiàn)的共模騷擾電壓經(jīng)雜散電容及屏蔽層而接地短路，不進(jìn)入二次側(cè)。特點(diǎn)是互感器原副方繞組之間裝設(shè)一個(gè)銅箔做成的屏蔽層，而且將屏蔽層和鐵芯一起接地。使用時(shí)注意鐵芯和屏蔽層接地24.自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的含義和用途分別是什么？自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是由微機(jī)通過通用接口和若干測(cè)量?jī)x器組合成任意的測(cè)量系統(tǒng)?？筛鶕?jù)

24、具體測(cè)量的需要，將計(jì)算機(jī)和各種測(cè)量?jī)x器組合成任意的測(cè)量系統(tǒng)，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的高度的靈活性，使它極適合于各種騷擾信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和在線分析。25、電力系統(tǒng)諧波源的分類：1、同步發(fā)電機(jī)（諧波電壓源）：同步機(jī)產(chǎn)生諧波電動(dòng)勢(shì)是由于轉(zhuǎn)子和定子之間的磁場(chǎng)非正弦分布所引起的。通過改善電機(jī)結(jié)構(gòu)可以減小諧波幅值，也可以采用不同的接線方式消除其中某幾種諧波（如采用星形接線可以消除三次諧波）。2、變壓器（包括鐵芯電抗器）：變壓器的勵(lì)磁回路具有非線性電感，正弦波通過非線性器件會(huì)產(chǎn)生非正弦電流，即會(huì)產(chǎn)生高次諧波。3、大功率可控電流設(shè)備。整流設(shè)備交流側(cè)的電壓和電流都不是正弦的，直流側(cè)的電壓和電流也不是平滑的直流，即整流、逆變

25、設(shè)備交流直流兩側(cè)都含有高次電壓電流諧波。26、電力系統(tǒng)諧波典型例子及產(chǎn)生機(jī)理：1、大功率可控硅整流器 。2、可控硅調(diào)速器產(chǎn)生的諧波。電動(dòng)機(jī)和可控硅橋式整流器構(gòu)成的調(diào)速器是通過調(diào)節(jié)控制角來調(diào)節(jié)電壓，達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。3、變壓器的非正弦勵(lì)磁電流。變壓器鐵心是一個(gè)非線性元件4、電力機(jī)車產(chǎn)生的諧波。電力機(jī)車是波動(dòng)性很大的單相整流負(fù)載，接入系統(tǒng)后破壞了系統(tǒng)的對(duì)稱運(yùn)行條件，這不僅增加了負(fù)序電流還會(huì)引起電壓波動(dòng)，從而是一個(gè)重要的諧波源。5、電弧爐產(chǎn)生的諧波。電弧爐產(chǎn)生的諧波主要是由于電弧本身伏安特性的嚴(yán)重非線性和延遲點(diǎn)火花相結(jié)合的結(jié)果。6、省政生活中用電的諧波源（電視機(jī)、節(jié)能燈、空調(diào)機(jī)、電冰箱、計(jì)算

26、機(jī)）。家用電器中對(duì)電網(wǎng)諧波影響最大的電器是電視機(jī)群，現(xiàn)代電視機(jī)采用全波整流，并利用晶閘管在電源電壓峰值時(shí)觸發(fā)，所以電視機(jī)的電流都是脈沖形。接于同一電源的電視機(jī)群電流脈沖基本同時(shí)發(fā)生，所以其主要的諧波電流幾乎是同相位疊加，數(shù)量極大的電視機(jī)在收視率很大的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波。三、現(xiàn)象分析題1、對(duì)一臺(tái)900KVA的配電變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的一半時(shí)，中性線上電流超過了線電流，而且電壓畸變?cè)谀承┪恢酶哌_(dá)20%，如何解釋該現(xiàn)象？答：中性線上電流超過線電流說明線路發(fā)生了故障，電壓畸變較高是因?yàn)橹C波含量較大。2、一臺(tái)30MW汽輪發(fā)電機(jī)對(duì)電氣化鐵路供電，在某一運(yùn)行方式下5次諧波電流達(dá)到額定電流的

27、18%左右，發(fā)電機(jī)發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲，轉(zhuǎn)子繞組的溫升大增，定子端部的緊固螺栓冒火，如何解釋？答：因?yàn)?次諧波含量大，諧波產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受力不平衡（不同時(shí)刻受力不等），從而發(fā)生振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，轉(zhuǎn)子繞組中的諧波電流含量較大，導(dǎo)致發(fā)熱量增大，發(fā)電機(jī)振動(dòng)再加上溫度較高，很容易產(chǎn)生火花，所以定子端部的緊固螺栓冒火。3、統(tǒng)計(jì)表明，由于諧波而損壞的電氣設(shè)備中，電容器約占40%，所占比例最高，如何解釋？ 答：電力電容器受諧波危害最大，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）增加介質(zhì)損耗，使電容器溫升增加，降低其壽命；（2）引起或加強(qiáng)介質(zhì)內(nèi)部的局部放電，使絕緣老化，甚至擊穿。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：電容器中的局部放電是造成電容器損

28、壞的重要原因。1）電容器在制造中，由于各種原因，在絕緣內(nèi)部形成氣泡。2）正常運(yùn)行電壓下，氣泡不會(huì)放電，或只有少量的氣泡放電，對(duì)電容器的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生很大的影響。3）如存在諧波電壓，氣泡中可能放電，放電過程就不會(huì)熄滅而將持續(xù)下去，并不斷擴(kuò)大。4）氣泡中的放電產(chǎn)生熱的、化學(xué)的、機(jī)械的效應(yīng)對(duì)絕緣具有很大的破壞作用。綜上：局部放電產(chǎn)生的帶電離子增加了介質(zhì)中的電導(dǎo)，使諧波電流損耗進(jìn)一步增加，最終也將導(dǎo)致電容器因溫度過高而破壞。 因此，電容器是受諧波危害最大的一種電氣設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于諧波而損壞的電氣設(shè)備中，電容器約占40%。4.據(jù)文獻(xiàn)介紹，北京市某居民小區(qū)的380V配電網(wǎng)電壓總諧波畸變率在19:30要比1

29、7:30時(shí)大2.53%，如何解釋？ 答：家用電器中對(duì)電網(wǎng)諧波影響最大的是電視機(jī)群。現(xiàn)代電視機(jī)采用全波整流，并利用晶閘管在電源電壓峰值時(shí)觸發(fā)，所以電視機(jī)的電流都是脈沖形。接于同一電源的電視機(jī)群的電流脈沖基本上同時(shí)發(fā)生，其主要諧波電流幾乎是同相位的疊加。由于城網(wǎng)中電視機(jī)數(shù)量極大，且諧波電流畸變率也極大，又在晚間收視率高峰時(shí)刻集中使用，所以諧波影響很大。所以，配電網(wǎng)電壓總諧波畸變率在19:30要比17:30時(shí)大2.53%。5.大型整流變壓器常采用非磁性材料制造油箱，用絕緣材料制造壓板和夾件等，如何解釋？ 答：漏磁通產(chǎn)生附加損耗，可能引起嚴(yán)重的局部過熱。因此，采用措施來減少漏磁。諧波電流產(chǎn)生的雜散磁通

30、還會(huì)引起變壓器外殼，外層硅鋼片和某些緊固件發(fā)熱，甚至可能引起嚴(yán)重的局部過熱，因此，一般大型整流變壓器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用一系列的技術(shù)措施來減少漏磁，如合理布置大電流引線，采用非磁性材料制造油箱，用絕緣材料制造壓板和夾件等。6.某變電所從1975年到1979年3次因雷擊或高壓線單相接地而損壞通信設(shè)備，使變電所的二次電纜頭燒融，并燒壞二次電纜20多米，損壞載波機(jī)9臺(tái)。如何理解？ 答：變電所中由于雷擊、系統(tǒng)對(duì)地短路等原因引起的地電位升高，對(duì)變電所設(shè)備造成很大威脅，也是對(duì)二次回路騷擾的主要來源之一。一些變電所的接地裝置年久失修或維修不當(dāng)，接地網(wǎng)嚴(yán)重腐蝕、引下線斷裂，以致事故頻頻發(fā)生。不少設(shè)備大量損壞，使變

31、電所的正常運(yùn)行受到很大威脅。當(dāng)雷電直接擊中變電所或發(fā)生單相接地短路時(shí)，大電流經(jīng)接地點(diǎn)泄入地網(wǎng)，使接地點(diǎn)乃至整個(gè)地網(wǎng)的電位升高。如果二次回路和接地網(wǎng)的連接點(diǎn)，靠近大電流的入地點(diǎn)，則這些連接點(diǎn)的電位也隨之升高，在二次回路中造成共模騷擾過電壓。當(dāng)過電壓的數(shù)值過大，會(huì)引起二次設(shè)備絕緣擊穿。7、將二次電纜沿電纜走向盡量靠近聯(lián)絡(luò)地線，且電纜外皮常采用良導(dǎo)體材料。如何理解？答案一：芯線上的感應(yīng)電勢(shì)為：，而因?yàn)?，所以外皮采用良導(dǎo)體，就會(huì)使得比較大，從而使較小。另外，二次電纜沿電纜走向盡量靠近聯(lián)絡(luò)地線會(huì)使得耦合不緊密，流過外皮的電流會(huì)較小。答案二：在二次電纜一段的外皮接地點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)流過的二次電纜外皮

32、的電流=+ 。設(shè)和分別為流過二次電纜外皮和聯(lián)絡(luò)地線的電流，則=+可得流過二次電纜外皮的電流為：. 當(dāng)聯(lián)絡(luò)地線和二次電纜距離很近，并耦合緊密時(shí)，有L1-M120，L2-M120，且L1=L2=L，R1=R2=R，并將這些條件代入上式，得： . 由上式可以看出，減小Id、Rg1、Rg2或增加Rg2、Rg1均可減小二次電纜外皮的電流，只是影響的程度不盡相同而已。 當(dāng)聯(lián)絡(luò)地線和二次電纜距離較遠(yuǎn)，并耦合很弱時(shí)，有M120，且L1=L2=L，R1=R2=R，則： . 比較兩式可以得出結(jié)論：在其他條件相同的情況下，耦合緊密比耦合不緊密的二次電纜外皮電流稍小。所以，將二次電纜沿電纜走向盡量靠近聯(lián)絡(luò)地線，對(duì)減小

33、二次電纜外皮的電流較為有利。二次電纜外皮電流產(chǎn)生的差模騷擾電壓uAB為： ,式中稱為轉(zhuǎn)移阻抗。它標(biāo)志著電纜抗騷擾的能力，即單位長(zhǎng)度電纜外皮流過單位電流時(shí)產(chǎn)生的差模騷擾電壓。r0越小，電纜抗騷擾的能力愈強(qiáng)，故外皮應(yīng)該采用良導(dǎo)體材料。8.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在距離換流站20多公里的直流輸電線路下面100kHz的騷擾場(chǎng)強(qiáng)約為80dB，如何理解？ 答：高頻電流可以經(jīng)過穿墻套管傳到戶外母線，然后進(jìn)入電氣設(shè)備以及輸電線路，并通過它們向周圍空間輻射電磁波。電磁波沿輸電線路傳播時(shí)衰減較小，可以傳播相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。9.某抽水蓄能電站1號(hào)、2號(hào)單元的MOA頻繁動(dòng)作，1號(hào)主變壓器絕緣擊穿，如何理解？ 答：與該電站中的500kv

34、 GIS 中刀閘的頻繁投切操作有關(guān)。 GIS中刀閘操作引起的VFTO，雖幅值不算太高，但其等值頻率高、陡度大。（1）VFTO作用在避雷器上會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電容電流，可引起避雷器的頻繁動(dòng)作；（2）VFTO沿變壓器繞組近似于指數(shù)分布，首端匝間絕緣將承受較高的電壓；（3）VFTO所含的諧波分量較豐富，會(huì)在變壓器繞組的局部引起諧振；加上累積效應(yīng)等因素的影響，可能會(huì)使變壓器絕緣發(fā)生擊穿現(xiàn)象。10在高壓開關(guān)站滯留時(shí)不能打傘，如何理解？ 答：從電磁感應(yīng)、暫態(tài)電擊方面作答。傘的金屬部分改變電場(chǎng)的分布，對(duì)于線路絕緣、自身安全有影響。 因?yàn)楦邏洪_關(guān)站附近電場(chǎng)強(qiáng)度較高，很容易發(fā)生暫態(tài)電擊現(xiàn)象，即人體接觸金屬物（傘）

35、時(shí)，在接觸瞬間出現(xiàn)一小火花，同時(shí)在接觸點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)刺痛感，一般認(rèn)為在3kV/m 場(chǎng)強(qiáng)下暫態(tài)是可以接受的，達(dá)到一定程度時(shí)，對(duì)人體會(huì)造成傷害。所以在高壓開關(guān)站滯留時(shí)不能打傘。11、有些國(guó)家規(guī)定加油站應(yīng)離開500kV輸電線路一定的距離（如60m），如何理解?答：根據(jù)研究報(bào)告，為防止汽油蒸汽被引燃，對(duì)于500kV線路來說，大型汽車的安全距離為距邊向外側(cè)25m，相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2kV/m。電場(chǎng)強(qiáng)度2kV/m的地方不會(huì)因?yàn)槠嚰佑鸵计驼羝?2、1962年美國(guó)在太平洋上空（約翰斯頓島）400km爆炸一枚140萬噸級(jí)核彈，引起1300km以外檀香山市停電、報(bào)警。如何解釋？答：當(dāng)核爆炸發(fā)生在距地面數(shù)百公里以外

36、的高空時(shí)，射線穿過稀薄的大氣層，和空氣中的分子相碰撞，由于康普頓效應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生自由電子。自由電子在地磁場(chǎng)的作用下作螺旋加速運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)。其電場(chǎng)強(qiáng)度以極快的速度上升，上升前沿達(dá)到20ns，衰減時(shí)間為1s左右。NEMP的波及范圍很廣，在地面上的影響范圍決定于爆炸點(diǎn)的高度，最大可達(dá)幾百萬平方公里。NEMP以波的形式向地面輻射。所有裸露在地面上的金屬導(dǎo)體都將受到感應(yīng)。架空線路和變電所受到直接影響。由于地面場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)每米幾十千伏，所以，在架空線路及其他接收天線上可以產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)。它不僅能夠擊穿變電所中一次設(shè)備的絕緣，而且對(duì)二次系統(tǒng)的敏感元件形成極強(qiáng)的電場(chǎng)騷擾，甚至將其打壞。13、1990

37、年9月20日16:22，廣東電網(wǎng)220kV芳順線61號(hào)塔因雷擊造成電網(wǎng)事故。事故造成三臺(tái)變壓器全停，部分母線停電等等。事故起因：220kV芳順線61號(hào)塔因雷擊造成A、C相接地短路，A、C相絕緣子串燒損，B相一根導(dǎo)線和一段架空地線燒斷墜地。事故擴(kuò)大原因：保護(hù)拒動(dòng)和誤動(dòng)。答：雷電流的波頭和波尾時(shí)間皆為隨機(jī)變量。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，波頭大約14s左右，波長(zhǎng)約在40s左右。雷擊變電站避雷針（線）時(shí)，除產(chǎn)生傳到騷擾外，還產(chǎn)生嚴(yán)重的輻射騷擾。閃電放電時(shí)，其電流是隨時(shí)間而非均勻變化的。一次閃電往往由幾個(gè)短脈沖放電組成。脈沖電流陡度很大，想歪輻射電磁波。閃電的電磁脈沖輻射通過空間以電磁波的形式耦合到對(duì)瞬態(tài)電磁脈沖及

38、其敏感的現(xiàn)代電子設(shè)備，在一定范圍內(nèi)造成微電子設(shè)備的損壞、甚至引起火災(zāi)。閃電產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖電磁場(chǎng)會(huì)在空間一定范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用。它是在三維空間范圍內(nèi)對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)生作用。在閃電通過避雷針附近，這種空間的瞬變脈沖電磁場(chǎng)的作用更加強(qiáng)烈些。當(dāng)閃電發(fā)生的脈沖磁場(chǎng)超過2.4*10（-4）T時(shí)，集成電路將發(fā)生永久性損壞，對(duì)于超大規(guī)模集成電路就更不用說了。14、山東臨沂醫(yī)學(xué)院對(duì)1787名孕婦進(jìn)行了分析，冬季受孕婦女自然流產(chǎn)率明顯高于其他季節(jié)。在冬季受孕而自然流產(chǎn)的婦女中，有83.6%的人是冬季睡電熱毯的。答：交變磁場(chǎng)在人體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，它可能會(huì)妨礙人體細(xì)胞的一些正常機(jī)能。但由于人體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其中良導(dǎo)

39、電體和不良導(dǎo)電體縱橫交錯(cuò)，所以精確計(jì)算非常困難，而精確測(cè)量也不易實(shí)現(xiàn)。作為對(duì)感應(yīng)電流假設(shè)的補(bǔ)充，人們發(fā)現(xiàn)，突變磁場(chǎng)在人體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流有可能超過自然生物電流，從而產(chǎn)生生物效應(yīng)。所以冬季睡電熱毯，電熱毯上的工頻電磁場(chǎng)一定程度上影響人體。15、有一位安裝心臟起搏器的領(lǐng)導(dǎo)干部去農(nóng)村視察工作，途中在110kV高壓輸電線下停留約四五分鐘，。如何解釋這一現(xiàn)象？答：心臟起搏器就是一個(gè)人為的司令部，他能代替心臟的起搏點(diǎn)。使心臟有節(jié)律的跳動(dòng)起來。心臟起搏器是由電池和電路組成的脈沖發(fā)生器，能定時(shí)發(fā)放一定頻率的脈沖電流，通過起搏電極傳輸?shù)叫姆炕蛐募∈?，使局部的心肌?xì)胞受到刺激而興奮，興奮通過細(xì)胞間的傳導(dǎo)擴(kuò)散傳布，

40、導(dǎo)致整個(gè)心房或心室的收縮。心臟的電信號(hào)使他跳動(dòng)。當(dāng)運(yùn)行時(shí)，心臟跳動(dòng)加速；當(dāng)睡眠時(shí)，心臟跳動(dòng)減慢。如果心電系統(tǒng)異常，心臟跳動(dòng)很慢，甚至完全停止。人工心臟起搏器發(fā)出有規(guī)律的電脈沖，能使心臟保持跳動(dòng)。當(dāng)變電站出現(xiàn)故障的情況下，變電站鄰近的金屬結(jié)構(gòu)上會(huì)感應(yīng)出過電壓或過電流，并沿著金屬結(jié)構(gòu)向前傳播有時(shí)可達(dá)數(shù)百米，這些騷擾信號(hào)可對(duì)人員、金屬結(jié)構(gòu)本身或與之相連的設(shè)備構(gòu)成威脅。輸電線路對(duì)金屬管線在正常和故障情況下均可通過電場(chǎng)或磁場(chǎng)的綜合作用對(duì)地面上的金屬裸管線或具有絕緣外皮金屬管線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。從而影響起搏器工作，不能發(fā)生脈沖電流，導(dǎo)致心臟不能跳動(dòng)。16、某處積水帶電致3死4傷：原因分析，配電網(wǎng)一般是10K

41、V電壓等級(jí)，通過小電流接地，對(duì)于這一等級(jí)的輸電線路若發(fā)生單相對(duì)地短路可以允許故障運(yùn)行2小時(shí)。在帶故障運(yùn)行期間若有人走進(jìn)漏電區(qū)域會(huì)由于跨步電壓或者接觸兩電壓不等的點(diǎn)形成通路便會(huì)在身體中形成電流，人體最大能承受約2025mA，超過該值邊有可能電擊致死。17、一家三姐妹住在500KV高壓輸電線附近、精神失常原因分析：在高壓輸電線路附近會(huì)有很大強(qiáng)度的電磁波，人體神經(jīng)系統(tǒng)通過生物電在不同的生理?xiàng)l件下，細(xì)胞膜對(duì)各種離子的通透性將發(fā)生變化，因此膜電位也即發(fā)生改變，即形成各種形式的動(dòng)作電位。輸電線路產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)必然會(huì)對(duì)生物電產(chǎn)生干擾，造成神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)行異常，長(zhǎng)期處于如此惡劣環(huán)境中難免會(huì)造成各類精神疾病。17核

42、武器爆炸使電網(wǎng)癱瘓 大地磁場(chǎng)作用18洗澡觸電立即拉閘仍身亡 電力系統(tǒng)特點(diǎn)：電能輸送和事故都在瞬間完成，因此要求繼電保護(hù)反應(yīng)速度快。19移動(dòng)腳手架 架子下的輪子絕緣，通過人體接地，10kV，帶故障運(yùn)行2h，電流超過20mA，神經(jīng)系統(tǒng)使肌肉痙攣20雷雨天打手機(jī) 手機(jī)接通后天線與基站道榮，形成導(dǎo)電通道，通道內(nèi)電磁場(chǎng)分布不均勻，引雷21手指打到高壓線沒死 拉弧速度快，暈過去是由于神經(jīng)系統(tǒng)受干擾22大雨撐傘雷擊無恙 傘引雷后傘對(duì)地閃絡(luò)，雷電未經(jīng)過人體而由傘、雨接地；強(qiáng)烈的電磁干擾導(dǎo)致人神經(jīng)系統(tǒng)受暫時(shí)傷害。23被雷擊中兩次 被雷擊尖端放電；暈倒雷電通過濕衣服接地，電磁場(chǎng)干擾；身旁焦黑衣服被燒灼后留下的24

43、打手機(jī)腦膠質(zhì)瘤 手機(jī)天線是微波發(fā)射器，干擾神經(jīng)，制熱效應(yīng)，顳葉管聽說，形成低代謝一、緒論電磁環(huán)境：指給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和。電磁兼容性EMC（IEC定義）：指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容研究的對(duì)象是電磁騷擾，即騷擾源的形成及其性質(zhì)，騷擾的耦合和傳輸，敏感設(shè)備的響應(yīng)特性和抗騷擾措施等。電磁兼容是研究在有限的空間、時(shí)間、頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備可以共存并不引起降級(jí)的一門學(xué)科。電磁騷擾：指任何可能引起裝置設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對(duì)生物或非生物產(chǎn)生不良影響的電磁現(xiàn)象。電磁干擾（EMI）：由電磁騷擾引起的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能的

44、降低。性能降低：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能非期望的偏離?？箶_度：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力。敏感性：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。（即敏感性高則抗擾度低）電磁兼容問題的分類：變電站電磁兼容技術(shù)問題、輸變電工程的電磁環(huán)境問題、電力質(zhì)量問題。電力系統(tǒng)中電磁騷擾分類：一次設(shè)備之間、一次和二次設(shè)備之間、二次設(shè)備之間。電磁騷擾按其引起后果分：危險(xiǎn)影響（指絕緣破壞，完全喪失其功能）和干擾影響（指性能劣化或運(yùn)行狀態(tài)改變）。電力系統(tǒng)電磁騷擾頻率范圍：工頻、諧波、沖擊和高頻振蕩。電磁騷擾的耦合途徑有：傳導(dǎo)、耦合（感應(yīng)）和輻射以及它們的組合。電磁騷擾源的起因及其傳播途徑有

45、：a、高壓隔離開關(guān)和斷路器的操作；b、雷擊線路、構(gòu)架和控制樓；c、系統(tǒng)短路故障；d、靠近高壓線路受其工頻電磁場(chǎng)作用；e、局部放電（電暈、沿面放電）；f、二次回路中的開關(guān)操作；g、電源本身，如電壓波動(dòng)、電壓暫降、短時(shí)中斷、電源頻率變化及諧波等；h、靜電放電；i、無線電發(fā)射機(jī)。電力系統(tǒng)電磁兼容研究課題有：a、騷擾源分析；b、傳播方式；c、騷擾效應(yīng)；d、騷擾的測(cè)量和計(jì)算；e、騷擾模擬；f、抗擾度試驗(yàn)；g、騷擾限值及有關(guān)法規(guī)；h、電力系統(tǒng)對(duì)其他系統(tǒng)的騷擾。二、電力系統(tǒng)諧波諧波源：同步發(fā)電機(jī)（諧波電壓源）、變壓器（包括貼心電抗器）、大功率可控整流設(shè)備、其他非線性用電設(shè)備。（處發(fā)電機(jī)外的都是諧波電流源）直

46、流輸電產(chǎn)生諧波的根本原因：可控硅伏安特性的非線性。三相六脈動(dòng)整流電路結(jié)論：a、交流側(cè)電流中只含（6k±1）次諧波（特征諧波）；b、各次諧波對(duì)基波的比值與諧波次數(shù)成反比；c、（6k-1）次諧波構(gòu)成負(fù)序三相系統(tǒng)，（6k+1）次諧波構(gòu)成正序三相系統(tǒng)；d、不存在電流的零序分量。利用兩臺(tái)不同接線方式的變壓器并聯(lián)供電能實(shí)現(xiàn)十二脈動(dòng)整流（如Y-Y和Y-），通過兩臺(tái)相角差為30°的變壓器并聯(lián)使5、7、17、19次諧波只在變壓器之間流通而不通過電網(wǎng)，因而達(dá)到構(gòu)成12脈動(dòng)整流回路的目的。同理可推廣至P/6個(gè)相角差為2/P的變壓器實(shí)現(xiàn)p脈動(dòng)整流（p為6的倍數(shù)），特征諧波為（pk±1），

47、幅值與諧波次數(shù)成反比。交流電流特征諧波直流電壓特征諧波諧波次數(shù)npk±1（奇次）pk（偶次）諧波含量In/I11/nUn/Uco（1/n）2（Uco平均整流電壓）觸發(fā)角（）In/I1Un/Uco換相重疊角()In/I1Un/Uco不定非特征諧波的產(chǎn)生：a、三相電壓不平衡，電壓波形畸變或三相阻抗不相等，尤其是換流變壓器的阻抗不等；b、直流輸電系統(tǒng)中，某個(gè)換流-逆變聯(lián)絡(luò)線路中的直流被其他換流站調(diào)制；c、點(diǎn)火控制出現(xiàn)誤差，使點(diǎn)火相位存在分散性。六脈動(dòng)三相整流器帶有限電感負(fù)載時(shí)，諧波電流中5次諧波幅值最高，而且隨脈動(dòng)系數(shù)r的增加單調(diào)增加。電力機(jī)車電流諧波的特點(diǎn)：a、機(jī)車電流的波形中只含奇次諧

48、波；b、諧波成分和大小隨機(jī)車載重、行車速度變化而變化；c、考慮重疊角后波形更接近正弦波，相應(yīng)高次諧波減小。電弧爐產(chǎn)生諧波的主要原因：電弧本身伏安特性的嚴(yán)重非線性和延遲點(diǎn)火相結(jié)合。生活中非線性用電設(shè)備：電視機(jī)、各種節(jié)能燈、電冰箱、洗衣機(jī)、錄像機(jī)、微波爐、電磁爐、計(jì)算機(jī)、激光打印機(jī)、充電器、電車、地鐵的整流裝置、各種醫(yī)療科研用的儀器設(shè)備、調(diào)速驅(qū)動(dòng)等。三、諧波效應(yīng)和諧波抑制并聯(lián)諧振電流放大，串聯(lián)諧振電壓放大。電容器串聯(lián)電感目的：降低電容器合閘時(shí)的涌流，同時(shí)也起降低諧振諧波次數(shù)和縮小諧波電流嚴(yán)重放大區(qū)的作用。諧波對(duì)一次設(shè)備的影響和危害：a、增加設(shè)備的損耗，提高溫升，降低設(shè)備的出力和壽命；b、增加絕緣中

49、的介質(zhì)損耗和局部放電量，加速絕緣老化；c、增加電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。（對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，增大其附加損耗和溫升，縮短電機(jī)壽命，甚至產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩，降低電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率；對(duì)變壓器，主要增加其銅損和鐵損，鐵損中的磁滯損耗和渦流損耗都隨頻率增加而增加）諧波對(duì)并聯(lián)補(bǔ)償電容的影響：a、增加介質(zhì)損耗，使電容溫升增高，降低壽命；b、引起或加強(qiáng)戒指內(nèi)部的局部放電，使絕緣老化甚至擊穿。（電容散熱差，由諧波因素產(chǎn)生的熱量不易散出，造成溫升，而溫升又引起介損增加，溫升加劇，形成惡性循環(huán)，最終可能導(dǎo)致熱擊穿；由于工藝不完善或長(zhǎng)期運(yùn)行，使電容內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，若諧波電壓疊加在工頻電壓上，使電壓幅值明顯增加，會(huì)使氣泡放電而不易熄滅，由此產(chǎn)

50、生的熱的、化學(xué)的、機(jī)械的效應(yīng)對(duì)絕緣有巨大的破壞作用；局放產(chǎn)生的帶電離子增加了介質(zhì)中的電導(dǎo)，同樣使諧波電流損耗增加，而導(dǎo)致熱擊穿。）諧波對(duì)二次設(shè)備的影響：干擾其正常的工作狀態(tài)（如測(cè)量的準(zhǔn)確度、動(dòng)作的可靠性等）。諧波對(duì)用電設(shè)備的影響：增加損耗、降低壽命和使其運(yùn)行性能劣化等。限制諧波的措施：技術(shù)措施（以濾波裝置為主）和管理措施（制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)）減小諧波的技術(shù)措施：a、增加換流裝置的脈動(dòng)數(shù)b、加裝交流濾波裝置c、改變諧波源的配置或工作方式d、加裝串聯(lián)電抗器e、改善三相不平衡度f、加裝靜止無功補(bǔ)償裝置g、增加系統(tǒng)承受諧波的能力h、避免電力電容器組對(duì)諧波的放大i、提高設(shè)備或裝置抗諧波干擾能力，改善諧波保護(hù)

51、性能j、采用有源濾波器等新型抑制諧波的措施。濾波器作用：利用L、C串聯(lián)諧振的原理，使其對(duì)單個(gè)頻率或在一個(gè)頻率范圍內(nèi)呈現(xiàn)較低的阻抗和電網(wǎng)并聯(lián)，吸收電網(wǎng)中和諧振頻率相當(dāng)?shù)闹C波電流。（其設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定回路中R、L、C的值，L不含鐵心）濾波裝置中電容器電容C應(yīng)滿足的條件：a、諧波電壓的幅值應(yīng)被限制在容許的范圍內(nèi)，使其正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生局部放電；b、諧波容量應(yīng)被限制在容許范圍內(nèi)，以免因介質(zhì)損耗過大而超過容許溫升。（濾波器中的電容除了起濾波作用，還能起無功補(bǔ)償?shù)淖饔茫o源濾波器的缺點(diǎn)：a、有效材料消耗大、體積大；b、濾波要求和無功補(bǔ)償、調(diào)壓要求有時(shí)難以協(xié)調(diào)；c、濾波效果不夠理想；d、裝置的損耗較大；e

52、、在某些條件下和系統(tǒng)發(fā)生諧振，引發(fā)事故。有源濾波器（APF）：能想電網(wǎng)送入與原有諧波電流幅值相等、相位相同、方向相反的電流，從而使流入電源的總諧波電流為零。制定限制諧波標(biāo)準(zhǔn)的原則：a、限制注入電力系統(tǒng)的諧波電流，吧電力系統(tǒng)中的諧波含量控制在允許范圍內(nèi)，使接入電網(wǎng)中的各種電氣設(shè)備免受諧波騷擾；b、能夠有利于國(guó)際間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)交流和合作。四、變電所的暫態(tài)騷擾暫態(tài)過程產(chǎn)生的原因：開關(guān)操作、雷擊、一次系統(tǒng)短路和二次回路本身產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾（如直流回路中電感線圈的短路操作）。暫態(tài)騷擾對(duì)二次回路的設(shè)備造成的后果：a、破壞二次設(shè)備絕緣，形成永久破壞；b、騷擾其正常工作，使其誤動(dòng)作。提高變電所一、二次設(shè)備間的電磁

53、兼容性需從以下方面采取措施：a、降低騷擾源產(chǎn)生暫態(tài)騷擾的幅值和出現(xiàn)的概率；b、阻斷暫態(tài)騷擾的傳輸途徑；c、采取晚上的抗騷擾措施；d、提高二次設(shè)備抗暫態(tài)騷擾的能力。一次回路暫態(tài)高頻振蕩耦合進(jìn)入二次回路的方式：容性耦合、感性耦合、阻性耦合。隔離開關(guān)分合閘操作時(shí)二次回路中暫態(tài)電壓幅值和重復(fù)率與觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系：a、分閘時(shí)，二次回路中暫態(tài)電壓的幅值隨觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)間增大而增大，而合閘時(shí)相反；b、暫態(tài)電壓出現(xiàn)的重復(fù)率，合閘時(shí)逐漸增大，分閘時(shí)逐漸減小。但在分閘剛開始和合閘即將結(jié)束的一段時(shí)間內(nèi)，重復(fù)率隨觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的變化出現(xiàn)相反的規(guī)律（原因是：這段時(shí)間內(nèi)，斷口距離很小，間隙的介質(zhì)恢復(fù)速度慢，同時(shí)因重燃電壓低，

54、高頻電流小，電弧電流中的工頻分量其主要作用，電弧只有在工頻電流過零時(shí)才熄滅，故重燃次數(shù)反而減少）。在其他條件相同時(shí)，耦合緊密比耦合不緊密的二次電纜外皮電流稍小，所以，將二次電纜走向盡量靠近聯(lián)絡(luò)地線，對(duì)減小二次電纜外皮的電流較為有利。若忽略二次電纜兩端連接線的影響，則電纜外皮電流產(chǎn)生的騷擾電壓僅與流過外皮的電流和外皮電阻有關(guān)，與電纜的截面尺寸無關(guān)，因此采用電導(dǎo)率高的的金屬材料作二次電纜的外皮可有效抑制此騷擾。五、高頻輻射騷擾電磁場(chǎng)輻射結(jié)論：a、近場(chǎng)區(qū)（r?。?，磁場(chǎng)強(qiáng)度|H|與r平方成反比，電場(chǎng)強(qiáng)度|E|、Er與r三方成反比，故隨r增加，兩者很快衰減；b、遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)（r大），| H|、| E|與r成反

55、比，Er與r平方成反比，故隨r增加H和E衰減變慢，遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)中主要是| H|、| E|起作用；c、輻射總功率Pr與平方成反比，與f平方成正比，故只有高頻才能輻射出足夠的的能量；d、地面場(chǎng)強(qiáng)Ee在很大程度上決定于大地電導(dǎo)率。高壓變電所中局部放電是主要騷擾源。電暈騷擾的強(qiáng)度與導(dǎo)線幾何特征（導(dǎo)線尺寸、幾何位置、表面電位梯度）和周圍環(huán)境（導(dǎo)線表面狀態(tài)、氣候條件、海拔高度等）有關(guān)。（故a、采用分裂導(dǎo)線，相當(dāng)于增大導(dǎo)線半徑從而降低電暈；b、盡量使表面光滑，表面光滑的導(dǎo)線起始電暈電壓高，這也是新導(dǎo)線容易電暈而舊導(dǎo)線不容易發(fā)生電暈的原因）絕緣子沿面放電引起的輻射騷擾，抑制方法：a、加大泄露路徑，使爬距大于按絕緣要

56、求設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度；b、使用有機(jī)合成材料絕緣子，有良好的憎水性能限制表面泄漏電流；c、絕緣子表面涂硅油，增加憎水性。直流換流站產(chǎn)生的輻射騷擾來源：可控硅導(dǎo)通瞬間，電流電壓的突變，在回路中產(chǎn)生高頻振蕩，同時(shí)還以電磁波的形式向外輻射能量。電磁波沿輸電線路傳播時(shí)衰減小能傳播很長(zhǎng)的距離（實(shí)例，距換流站20多公里的直流輸電線路下100kHz騷擾場(chǎng)強(qiáng)80dB）。核電磁脈沖（NEMP）以波的形式向地面輻射，所有裸露在地面的金屬導(dǎo)體都將作為接收天線收到感應(yīng)，架空線路和變電所都會(huì)受到直接影響，由于地面場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)每米幾十千伏，所以在架空線路及其他接受天線上能產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)，它不僅能擊穿變電所的一次設(shè)備的絕緣，而且對(duì)二

57、次設(shè)備的敏感元件形成極強(qiáng)的電磁騷擾，甚至將其打壞。（實(shí)例，一次核爆炸使幾千公里外的檀香山市電網(wǎng)癱瘓，原因：核爆炸放出大量射線，在距地面數(shù)百公里的高空，射線穿過稀薄大氣層，與空氣中分子碰撞，產(chǎn)生自由電子，自由電子在地磁場(chǎng)作用下受洛倫茲力作用螺旋加速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)）六、GIS中的電磁兼容問題氣體絕緣金屬封閉組合電器（GIS）優(yōu)點(diǎn)：占地面積和空間戰(zhàn)友體積小，安全可靠，有利于環(huán)境保護(hù)，安裝工作量小，檢修周期長(zhǎng)。致命弱點(diǎn)：GIS隔離開關(guān)切合操作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電弧重燃，觸頭間隙兩端的電壓在幾微秒內(nèi)突然跌落，引起高頻振蕩形成特快速瞬變過電壓（VFTO）。GIS中的電磁兼容問題：GIS中的VFTO；VFT由GIS向外傳播是產(chǎn)生的暫態(tài)地電位升高（TGPR）；沿GIS母線導(dǎo)管傳播的VFTO和沿GIS殼體與接地系統(tǒng)的TGPR形成暫態(tài)電磁場(chǎng)，形成輻射騷擾。VFTO：由GIS內(nèi)開關(guān)操作（隔離開關(guān)、斷路器、負(fù)載開關(guān)、接地開關(guān)）或GIS內(nèi)部放電引起的極快速瞬態(tài)過電壓。VFTO的影響因素：殘余電荷（殘余電荷越多，過電壓幅值越高，呈線性關(guān)系，對(duì)波形無影響）；開關(guān)弧道電阻（對(duì)過電壓有阻尼作用，抑制過電壓）；變壓器入口電容（入口電容越大，各點(diǎn)過電壓倍數(shù)均增加）