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摘要:目前,我国电网覆盖范围不断扩大,超高压直流输电线路作为电力系统的重要组成,对电力各方面服务工作有着较大影响。文章主要对超高压直流输电无线电干扰问题进行分析,并探讨相应的预防措施。
关键词:超高压;直流输电;无线电;干扰问题
引言
目前,输电走廊日趋紧缺,在浙江、河南、上海、四川等地已出现了交直流线路并行架设的情况。交直流并行线路由于耦合效应,导线表面电场发生变化,因而产生的无线电干扰状况与单独线路有所不同。在工作中还应该重点分析交直流线路横向断面的无线电干扰分布规律,为交直流并行线路的无线电干扰实测与分析奠定了基础。
1超高压直流输电系统的组成原理
超高压直流输电系统由发电站供给交流电,经过升压整流成直流电后通过导线送达目的地,然后将直流逆变成交流后而进入电网,两地之间可相互输送。一般超高压输变电系统由两个换流站和一对直流线路组成,中间根据需要还设有开关站。换流站直流侧接输电线路,其交流侧接交流线路。换流站内有由一个或者多个换流桥串联和并联组成的换流器,它的功能是实现交直流的转换,交流转换成直流称为整流,直流变换成交流称为逆变。
2超高压直流输电无线电干扰问题
在大雨天气中超高压交流输电线路,其进行平行架设期间所产生的无线电干扰情况,特性研究需要以大雨天气、晴朗天气对比的方式实现,转换不同天气下无线电干扰情况,发现其中的关系变化,并且对其干扰水平加以分析。好天气、大雨天气无线电干扰转换关系转换操作为:RRI晴朗=RRI大雨-20。计算公式中,晴朗天气情况下平行架设的无线电干扰场强为RRI晴朗,大雨情况下的平行架设无线电干扰场强为RRI大雨。根据输电线路平行架设的对地相对高度分别为14m、13m,转换平行架设的输电线路两者关系,调整线路间距,记录这期间无线电干扰场强变化,总结其中的规律,计算场强变化结果。根据变化规律记录可以发现,在平行架设的输电线路间距变化中,间距增大线路外侧无线电场强不会出现明显变化。但是如果线路间距不断缩小,则外侧无线电场强逐渐增大,两者为反比例关系。平行架设的间距距离逐渐靠近,输电线路不断增加,则平行架设区域的中部位置场强出现减弱,甚至出现场强叠加现象。从中可以发现,高压交流输电线路平行架设的无线电干扰特性中,场强受到平行架设间距变化的影响。在单回塔型条件下,电压为500kV,平行架设的无线电干扰变化,受到导线对地高度的影响,水平距离相同条件下,无线电干扰分布因为导线对地高度的变化出现非常大的波动,对地距离减小,则无线电干扰场强数值增加,相反对地高度增大,则无线电干扰场强数值减小,这也是影响无线电干扰特性的重要因素。当然场强数值减小会影响到无线电干扰速度逐渐变缓。以线路间距条件相同情况下对比无线电干扰场强与对地高度关系,必须根据输电线路平行架设具体条件为前提,还要认识到平行架设区域内侧、外侧之间无线电干扰变化情况,记录场强的叠加,以此真正认识输电线路平行架设无线电干扰的影响因素[1]。
3超高压直流输电无线电干扰预防措施
3.1无线电干扰测量
首先,测量仪表及要求。无线电电磁干扰的测量仪器其本质就是场强的测量仪。但对同一种干扰源,不同的测量仪表表头结构所反应的示值是不一样的。无线电干扰所着重考虑的是电磁噪声对语音通信的干扰,所以应采用能模拟人的听觉器官对电磁干扰的响应的测量表计,即应采用由准峰值检波器组成的准峰值电压表。测量仪表接受天线,对于调幅广播频率范围的干扰测量,由于此频段内主要是磁场分量,应采用棒形天线或具有屏蔽的框形天线;对于甚高频的电视干扰测量,一般应采用偶极子天线。其次,测量位置的选择。在测量线路和换流站的干扰时,还必须特别注意测量位置的选择,要求在地势平坦,远离高大建筑物和树木,没有其他电力线和通讯广播线的地方,电磁环境电平至少比被测对象的无线电干扰电平低6dB。测量换流站的干扰时,测量点应选择在最高电压等级配电装置区外侧,避开进出线,距最近带电构架投影20m处或围墙外20m处[2]。
3.2制定严格的标准体系
根据国际电工委员会(IEC)标准和国家有关法规,为避免干扰无线电接收,在居住区和公共交通路线的干扰场强应不超过规定的限值。此值在不同地区变化很大,并取决于发射机的输入信号强度。为减小规范多种干扰限值时的困难,对于高压直流系统发出的所有无线电干扰,IEC提出在基准线之外不得超出典型限值型限值100μV/m。然而,到目前为止,我国有关超高压直流输电对无线电干扰的法规和标准尚未出台。超高压直流输电对无线电干扰的管理可参照《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-1995)。建议国家相关研究机构和监管单位对此领域进行研究,制定相关的标准和规定,以便于相关监管单位进行管理,使新技术和环境协调发展,维护好国家和人民群众的根本利益[3]。
3.3数字传输干扰信号的预防和识别
无线电信号在传输过程中,数字传输是一种应用较为广泛的传输方式。针对干扰信号的识别难度较大成为数字传输中需要重点解决的问题,通常数字传输干扰信号需要专业性较强的无线电干扰信号检测设备才能有效监测及处理,以确保无线电数字信号传输的稳定性。无线电数字信号传输过程中,经常出现的信号干扰因素主要有鄰道干扰、互调干扰以及同频干扰等,同时容易产生数字无线电信号衰落的问题,这就造成无线电数字传输信号难以有效保持传输稳定性,需要运用无线电监测技术,对数字传输干扰信号进行有效的判断和识别,并做好无线电数字传输信号的解调测量工作,来进一步确定干扰信号的定位,并识别干扰源,确保无线电数字信号的传输质量。
3.4提高高压直流输电线路运行水平
首先,合理选择输电线架设路径。在勘测、设计输电线路时,应尽量避开人口稠密地区,特别是要避开各级无线电收信、监测台(站)。必要时应改变线路途径或对无线电收信、监测台(站)实施搬迁。其次,正确选择线路极性。由于正极性导线比负极性导线因导线电晕产生的无线电干扰大得多,如果是单极线路,一般应选择负极性线路。另外,注意输电线路电缆的选材、施工和维护。选择优质导线、金具和绝缘子,注意施工方法,保护导线、金具和绝缘子不受损伤,同时加强线路运行维护,以控制和降低电晕和金具、绝缘子火花放电产生的无线电干扰。最后,降低换流阀产生的干扰强度。在电路设计上,在紧靠换流阀的回路中,串联由电感器和电阻器并联组成的串联阻尼器,降低阀导通时电流振荡的陡度di/dt和幅值,从而减少干扰幅值,特别是对干扰高频分量能产生较强的抑制作用。
结语
综上所述,通过对超高压交流输电线路平行架设过程中无线电干扰情况的研究,造成干扰问题的因素有很多,在日后工作中还需要重视线路干扰控制,准确掌握无线电干扰特征,从而做好有效的预防工作提高线路质量安全。
参考文献
[1]姚艺,付万璋,何旺龄.多回超/特高压交流输电线路交叉跨越情况下无线电干扰特性研究[J].水电能源科学,2018(6):22-25.
[2]付万璋,金淼,包华.多回超/特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性研究[J].水电能源科学,2018,v.36;No.213(05):168+207-210.
[3]卢莹,张建功,干喆渊.交流特高压输电线路对雷达台站的无源干扰研究[J].电力科学与工程,2018(7):72-73.
关键词:超高压;直流输电;无线电;干扰问题
引言
目前,输电走廊日趋紧缺,在浙江、河南、上海、四川等地已出现了交直流线路并行架设的情况。交直流并行线路由于耦合效应,导线表面电场发生变化,因而产生的无线电干扰状况与单独线路有所不同。在工作中还应该重点分析交直流线路横向断面的无线电干扰分布规律,为交直流并行线路的无线电干扰实测与分析奠定了基础。
1超高压直流输电系统的组成原理
超高压直流输电系统由发电站供给交流电,经过升压整流成直流电后通过导线送达目的地,然后将直流逆变成交流后而进入电网,两地之间可相互输送。一般超高压输变电系统由两个换流站和一对直流线路组成,中间根据需要还设有开关站。换流站直流侧接输电线路,其交流侧接交流线路。换流站内有由一个或者多个换流桥串联和并联组成的换流器,它的功能是实现交直流的转换,交流转换成直流称为整流,直流变换成交流称为逆变。
2超高压直流输电无线电干扰问题
在大雨天气中超高压交流输电线路,其进行平行架设期间所产生的无线电干扰情况,特性研究需要以大雨天气、晴朗天气对比的方式实现,转换不同天气下无线电干扰情况,发现其中的关系变化,并且对其干扰水平加以分析。好天气、大雨天气无线电干扰转换关系转换操作为:RRI晴朗=RRI大雨-20。计算公式中,晴朗天气情况下平行架设的无线电干扰场强为RRI晴朗,大雨情况下的平行架设无线电干扰场强为RRI大雨。根据输电线路平行架设的对地相对高度分别为14m、13m,转换平行架设的输电线路两者关系,调整线路间距,记录这期间无线电干扰场强变化,总结其中的规律,计算场强变化结果。根据变化规律记录可以发现,在平行架设的输电线路间距变化中,间距增大线路外侧无线电场强不会出现明显变化。但是如果线路间距不断缩小,则外侧无线电场强逐渐增大,两者为反比例关系。平行架设的间距距离逐渐靠近,输电线路不断增加,则平行架设区域的中部位置场强出现减弱,甚至出现场强叠加现象。从中可以发现,高压交流输电线路平行架设的无线电干扰特性中,场强受到平行架设间距变化的影响。在单回塔型条件下,电压为500kV,平行架设的无线电干扰变化,受到导线对地高度的影响,水平距离相同条件下,无线电干扰分布因为导线对地高度的变化出现非常大的波动,对地距离减小,则无线电干扰场强数值增加,相反对地高度增大,则无线电干扰场强数值减小,这也是影响无线电干扰特性的重要因素。当然场强数值减小会影响到无线电干扰速度逐渐变缓。以线路间距条件相同情况下对比无线电干扰场强与对地高度关系,必须根据输电线路平行架设具体条件为前提,还要认识到平行架设区域内侧、外侧之间无线电干扰变化情况,记录场强的叠加,以此真正认识输电线路平行架设无线电干扰的影响因素[1]。
3超高压直流输电无线电干扰预防措施
3.1无线电干扰测量
首先,测量仪表及要求。无线电电磁干扰的测量仪器其本质就是场强的测量仪。但对同一种干扰源,不同的测量仪表表头结构所反应的示值是不一样的。无线电干扰所着重考虑的是电磁噪声对语音通信的干扰,所以应采用能模拟人的听觉器官对电磁干扰的响应的测量表计,即应采用由准峰值检波器组成的准峰值电压表。测量仪表接受天线,对于调幅广播频率范围的干扰测量,由于此频段内主要是磁场分量,应采用棒形天线或具有屏蔽的框形天线;对于甚高频的电视干扰测量,一般应采用偶极子天线。其次,测量位置的选择。在测量线路和换流站的干扰时,还必须特别注意测量位置的选择,要求在地势平坦,远离高大建筑物和树木,没有其他电力线和通讯广播线的地方,电磁环境电平至少比被测对象的无线电干扰电平低6dB。测量换流站的干扰时,测量点应选择在最高电压等级配电装置区外侧,避开进出线,距最近带电构架投影20m处或围墙外20m处[2]。
3.2制定严格的标准体系
根据国际电工委员会(IEC)标准和国家有关法规,为避免干扰无线电接收,在居住区和公共交通路线的干扰场强应不超过规定的限值。此值在不同地区变化很大,并取决于发射机的输入信号强度。为减小规范多种干扰限值时的困难,对于高压直流系统发出的所有无线电干扰,IEC提出在基准线之外不得超出典型限值型限值100μV/m。然而,到目前为止,我国有关超高压直流输电对无线电干扰的法规和标准尚未出台。超高压直流输电对无线电干扰的管理可参照《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-1995)。建议国家相关研究机构和监管单位对此领域进行研究,制定相关的标准和规定,以便于相关监管单位进行管理,使新技术和环境协调发展,维护好国家和人民群众的根本利益[3]。
3.3数字传输干扰信号的预防和识别
无线电信号在传输过程中,数字传输是一种应用较为广泛的传输方式。针对干扰信号的识别难度较大成为数字传输中需要重点解决的问题,通常数字传输干扰信号需要专业性较强的无线电干扰信号检测设备才能有效监测及处理,以确保无线电数字信号传输的稳定性。无线电数字信号传输过程中,经常出现的信号干扰因素主要有鄰道干扰、互调干扰以及同频干扰等,同时容易产生数字无线电信号衰落的问题,这就造成无线电数字传输信号难以有效保持传输稳定性,需要运用无线电监测技术,对数字传输干扰信号进行有效的判断和识别,并做好无线电数字传输信号的解调测量工作,来进一步确定干扰信号的定位,并识别干扰源,确保无线电数字信号的传输质量。
3.4提高高压直流输电线路运行水平
首先,合理选择输电线架设路径。在勘测、设计输电线路时,应尽量避开人口稠密地区,特别是要避开各级无线电收信、监测台(站)。必要时应改变线路途径或对无线电收信、监测台(站)实施搬迁。其次,正确选择线路极性。由于正极性导线比负极性导线因导线电晕产生的无线电干扰大得多,如果是单极线路,一般应选择负极性线路。另外,注意输电线路电缆的选材、施工和维护。选择优质导线、金具和绝缘子,注意施工方法,保护导线、金具和绝缘子不受损伤,同时加强线路运行维护,以控制和降低电晕和金具、绝缘子火花放电产生的无线电干扰。最后,降低换流阀产生的干扰强度。在电路设计上,在紧靠换流阀的回路中,串联由电感器和电阻器并联组成的串联阻尼器,降低阀导通时电流振荡的陡度di/dt和幅值,从而减少干扰幅值,特别是对干扰高频分量能产生较强的抑制作用。
结语
综上所述,通过对超高压交流输电线路平行架设过程中无线电干扰情况的研究,造成干扰问题的因素有很多,在日后工作中还需要重视线路干扰控制,准确掌握无线电干扰特征,从而做好有效的预防工作提高线路质量安全。
参考文献
[1]姚艺,付万璋,何旺龄.多回超/特高压交流输电线路交叉跨越情况下无线电干扰特性研究[J].水电能源科学,2018(6):22-25.
[2]付万璋,金淼,包华.多回超/特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性研究[J].水电能源科学,2018,v.36;No.213(05):168+207-210.
[3]卢莹,张建功,干喆渊.交流特高压输电线路对雷达台站的无源干扰研究[J].电力科学与工程,2018(7):72-73.