干式变压器电磁辐射的试验研究
摘要：为了掌握干式变压器对周围环境的影响，对在现场运行的干式变压器及其大电流母线的电磁辐射进行了测量，并用计算机显示器测试了电磁辐射的干扰情况，进而对测试结果进行了定性分析，得出了一些有意义的结论。这些结论可为供变压器制造厂、电力建筑设计部门和供配电系统的广大技术人员分析和解决变压器电磁辐射问题提供参考。
关键词：干式变压器，电磁辐射，电磁干扰
1 前言
电磁干扰(EMI)反映了电力电子设备对相邻设备和周围环境的影响，电磁敏感度(EMS)反映了弱电电子设备对外界干扰的承受能力。这两个问题已受到人们的重视。
随着人们对公众环境、电气系统和电子信息系统的安全要求越来越高，国jia也已经颁布了相应的电磁辐射防护规定。由上海建筑设计院提出的“建筑物(包括供配电系统)的电磁兼容(EMC)问题”就是以电网进入用户的接入点为界限，对用户建筑物内的电磁环境等参数进行规范化，以改善建筑物电磁环境，确保人员与设施的安全。上海建筑设计院正在制订的《上海地区建筑物电磁兼容设计标准化》将适用于新建、改建与扩建的商业与办公建筑，其它及特殊民用建筑及工业建筑也可参照执行。
作为供配电系统的主要设备，干式变压器对周围的电磁辐射干扰究竟达到什么程度，如何找出主要的干扰源，如何去避开它、限制它、减小它，将成为干式变压器制造厂、电力建筑设计部门、供配电系统安装单位日益关心的问题。顺特电气公司在公司内电房四周及上方进行了磁感应强度测试，并用大电流变压器模拟实际运行电流对周围环境进行的一些磁感应强度的测量。进而在用户现场进行一系列测量。根据对这些测试结果的分析，提出了改进措施。
2 现场测试
分别对顺特电气公司三台干式变压器和深圳威新公司运行的一台干式变压器进行了现场测试。测试设备采用美国HI-3624超低频磁场计和三星公司SyncMaster755DFX 17吋纯平显示器。
2.1试验站内的测试
在试验站内对两种干式变压器(SCB9-4000/10/0.4和PSCBD9-3150/6.3-0.4)不同工况下引起的电磁干扰进行了测试。用韩国三星公司产SyncMaster 755DFX 17吋纯平电脑显示器测试来自试验中的干式变压器的电磁干扰。
（1) 对干式变压器SCB9-4000/10/0.4(无外壳)的测试
表1：干式变压器SCB9-4000/10/0.4空载工况下的测试情况
施电方式 空载
高低压电压 10/0.4kV
电流 空载电流
测量距离 约4m(试验站二楼控制室，变压器斜上方)
测量结果 计算机明显无闪动
表2：干式变压器SCB9-
施电方式 负载
高低压电压 0.75/0kV
电流 231/5774 A
测量距离 约4m(试验站二楼控制室，变压器斜上方)
测量结果 显示器明显有闪动
1、对干式变压器PSCBD9-3150/6.3-0.4的测试
表3：干式变压器PSCBD9-3150/6.3-0.4空载工况下的测试情况（无防护）
施电方式 空载
高低压电压 6.3/0.4kV
电流 空载电流
防护等级 IP00
测量距离 距离变压器0.5m
测量高度 与低压侧母排等高
测量结果 如图1所示，显示器在变压器两端有闪动，在中间（B，b相处）闪动较小。
表4：干式变压器PSCBD9-3150/6.3-0.4空载工况下的测试情况（带IP23铁外壳防护）
施电方式 空载
高低压电压 6.3/0.4kV
电流 空载电流
防护等级 IP23铁外壳
测量距离 距离变压器0.5m
测量高度 与低压侧母排等高
测量结果 显示器仍有轻微闪动
表5：干式变压器PSCBD9-3150/6.3-0.4负载工况下的测试情况（无防护）
施电方式 负载
高低压电压 6.3/0.4kV
电流 289/4547A
防护等级 IP00
测量距离 距离变压器0.5m
测量高度 与低压侧母排等高
测量结果 显示器闪动剧烈
表6：干式变压器PSCBD9-3150/6.3-0.4负载工况下的测试情况（带IP23铁外壳防护）
施电方式 负载
高低压电压 6.3/0.4kV
电流 289/4547A
防护等级 IP23铁外壳
测量距离 距离变压器0.5m
测量高度 与低压侧母排等高
测量结果 显示器闪动剧烈
表7：挂网运行干式变压器SC-1000/10-0.4的测试
施电方式 正常挂网运行，负荷30%左右
高低压电压 6.3/0.4kV
电流 289/4547A
防护等级 IP20铝合金外壳
测量距离 紧靠防护罩外壁约0.1米
测量高度 与低压母排同高
测量结果
1、紧贴着低压电缆线出线处（无封闭线槽），1000-2000-1800（2871），显示器闪动剧烈；
2、紧贴着低压电缆线封闭线槽处200-200-200（364），显示器闪动剧烈；
3、在综合试验站电房墙壁处（一墙之隔）：51-32-12（61），显示器较大闪动；
4、当负荷全部停掉时各处的磁感应强度明显减少，显示器干扰消除。
表8：深圳威新公司配电室变压器的测试
变压器容量 1600kVA
施电方式 挂网运行，负载约50%
防护等级 IP21铁外壳
测量高度 与低压绕组出现同高
测量结果：
二楼电脑显示器、电视机有较大闪动。
威新公司封闭线槽（铁板）处：600-50-350（696）。
变压器顶部纱网处：1700-500-2700（3230）
表9：深圳威新公司配电室变压器的测试
变压器容量 1600kVA
施电方式 挂网运行，负载约50%
防护等级 IP21铁外壳
增加防护措施 变压器外壳顶部罩一张完整镀锌铁板，在低压侧这一面的上半部左右两侧分别罩上镀锌铁板
测量高度 与低压绕组出线同高
测量结果 二楼用户显示器闪动有明显改善，电视机闪动有轻微改善。
顶部罩着一张完整镀锌铁板后：300-400-1200（1300）
根据在顺特电气公司试验站和科技楼干式变压器的测试结果，我们可以得出如下结论：
1) 不带负荷的变压器对外界的电磁辐射是很小的，只要不是太近(>4m)对普通显示器几乎没有干扰；
2) 运行中的变压器对周围环境带来的电磁辐射较小，只有负荷减小至一定程度，其1000kVA干式变压器电磁辐射为XXmG（2m?）才会减小；
3) 发现变电站的电磁辐射来源之一主要是来自于大电流母排的电磁干扰。普通防护等级的外壳可以减少电磁辐射，但收效不大。
在深圳威新公司进行的现场测量结果表明，在变压器和开关柜母线上方同等高度的电磁场相等，变压器低压侧（变压器侧出线高度大于2.5m）上方的电磁场远远大于同等高度的高压侧，由此可以得出如下结论：
1) 干扰源主要为通有大电流的母排，与变压器本体关系不大；
2) 受干扰的主要原因是配电室顶部母线离租户太近（研制显象管的租户在距配电房2m左右的二楼；
3) 普通防护等级的铁外壳，对整体的电磁场屏蔽意义不大；
4) 二楼电脑室未采取有效的防电磁辐射屏蔽低阻抗接地的措施。此次改进方法是在变压器的顶部和变压器低压侧再加整块镀锌板，已经产生明显效果，租户的电脑不闪，但早年生产的电视机仍然闪动。下一步的工作是由深圳威新公司在配电室顶部加装两层以上整块镀锌板（钢板也可，禁用不锈钢板）并折弯向下，将电磁场引导到地下；在租户电脑室地下加垫镀锌板，所有防护板均应可靠接地。
5 结束语
作为《上海地区建筑物电磁兼容设计标准化》的参编单位，顺特电气公司对变压器电磁干扰问题非常重视。我们进行的测试及得到的结论对处理将来可能遇到的类似深圳威新公司的变压器电磁干扰的投诉问题具有指导意义。作为电气设备的制造企业，电磁辐射的干扰问题应该得到我们广大技术人员的关注。
