CISPR 18-2-1986 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipment Part 2 methods of measurement and procedure for determinin.pdf

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1、COMMISSIONLECTROTECHNIQUEINTERNATIONALECISPR18-21986INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSIONAMENDEMENT 2AMENDMENT 21996-12Commission Electrotechnique InternationaleInternational Electrotechnical CommissionCODE PRIXPRICE CODEPour prix, voir catalogue en vigueurFor price, see current catalogueMCOMIT IN

2、TERNATIONAL SPCIAL DES PERTURBATIONS RADIOLECTRIQUESINTERNATIONAL SPECIAL COMMITTEE ON RADIO INTERFERENCEAmendement 2Caractristiques des lignes et des quipements haute tension relatives aux perturbationsradiolectriques Partie 2:Mthodes de mesure et procduredtablissement des limitesAmendment 2Radio i

3、nterference characteristics of overheadpower lines and high-voltage equipment Part 2:Methods of measurement and procedurefor determining limits CEI 1996 Droits de reproduction rservs Copyright - all rights reservedBureau central de la Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varemb Genve

4、 SuisseCopyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,- 2 CISPR 18-2 amend. 2 CEI:1996AVANT-PROPOSLe prsent amendement a t tabli par le sous-comit C du CISPR: Perturbations re

5、lativesaux lignes et aux quipements haute tension et aux systmes de traction lectrique.Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:FDIS Rapport de voteCIS/C/85/FDIS CIS/C/90/RVDLe rapport de vote indiqu dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayantabouti lapproba

6、tion de cet amendement._Page 2SOMMAIREAjouter les titres de larticle et des paragraphes suivants:5 Procdures dtablissement des limites de perturbations radiolectriques produites par lesstations de conversion haute tension continue5.1 Considrations gnrales5.2 Sources dinterfrence5.3 Champs rayonns pa

7、r les salles des valves5.4 Interfrence conduite le long des lignes de transmission5.5 Critres gnraux pour tablir des limitesPage 54Ajouter, aprs 4.5, le nouvel article 5 suivant:5 Procdures dtablissement des limites de perturbations radiolectriques produitespar les stations de conversion en haute te

8、nsion continue et par les installationssimilaires5.1 Considrations gnralesLes principales sources de gnration des perturbations radiolectriques dans une station deconversion haute tension continue et dans des installations similaires, comme lescompensateurs statiques de puissance ractive (SVC), empl

9、oyant des thyristors pour leurfonctionnement, sont au nombre de deux. Tout dabord, les dcharges couronne sur lesconducteurs, les isolateurs et les ferrures provoquent des perturbations semblables cellesdes systmes en courant alternatif. Ces perturbations couronne peuvent tre facilementmaintenues des

10、 niveaux acceptables moyennant une conception lectrique correcte desbarres et des ferrures dans la station. En second lieu, les valves de conversion ou de contrleprovoquent des interfrences la suite de brusques coupures de courant entre lanode et lacathode durant lamorage des valves. Cette perturbat

11、ion, qui est indpendante des conditionsatmosphriques, est cependant influence par les caractristiques de lappareillage duconvertisseur et par les conditions de fonctionnement de la valve.Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reprod

12、uction or networking permitted without license from IHS-,-,-CISPR 18-2 Amend. 2 IEC:1996 3 FOREWORDThis amendment has been prepared by CISPR sub-committee C: Interference relating tooverhead power lines, high-voltage equipment and electric traction systems.The text of this amendment is based on the

13、following documents:FDIS Report on votingCIS/C/85/FDIS CIS/C/90/RVDFull information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report onvoting indicated in the above table._Page 3CONTENTSAdd the titles of the following clause and subclauses:5 Methods for derivation of limit

14、s for the radio noise due to HVDC converter stations5.1 General considerations5.2 Sources of interference5.3 Radiated fields from valve halls5.4 Conducted interference along the transmission lines5.5 General criteria for stating limitsPage 55Add, after 4.5, the following new clause 5:5 Methods for d

15、erivation of limits for the radio noise due to HVDC converter stationsand similar installations5.1 General considerationsThere are principally two different sources of radio noise generation in HVDC converter stationsand similar high-voltage installations, such as static var compensators (SVCs), inc

16、orporatingthyristors in their operation. First, corona discharges on conductors, insulators, and hardwarecause noise, similar to that in a.c. systems. This corona noise can be easily held to acceptablelevels by proper electrical design of the busbars and hardware in the station. Second, theconverter

17、 or control valves cause interference due to the rapid breakdown of the voltagebetween anode and cathode during valve firing. This noise, unlike noise due to corona, isindependent of weather but is influenced by the characteristics of the converter equipment andby the valve operating conditions.Copy

18、right International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,- 4 CISPR 18-2 amend. 2 CEI:1996Sans aucune mesure de suppression, le niveau de perturbation radiolectrique d aux valvesde conversio

19、n ou de contrle pourrait savrer intolrable, cest pourquoi il est ncessairerduire ce niveau une valeur acceptable, avec des mesures comme celles indiques en 5.3.3et 5.4.3.Lvaluation des perturbations radiolectriques directement rayonnes par une valve deconvertisseur peut tre effectue au moyen de mtho

20、des analytiques de calcul qui ont tproposes dans la littrature 75, 76, 77, 78. La rfrence 75 fournit aussi des mthodesde calcul des oscillations de haute frquence dans la station, mthodes qui utilisent des circuitssimplifis quivalents.Les niveaux perturbateurs illustrs aux figures 15 22 ne doivent p

21、as tre considrs commevaleurs typiques de rfrence. Ils sont donns simplement comme exemples de linfluence surles niveaux perturbateurs des diffrents paramtres considrs (distance de la station,technologie des valves etc.).5.2 Sources dinterfrence5.2.1 Mcanisme de gnration dune perturbation radiolectri

22、queUne station de conversion haute tension continue se compose gnralement de plusieursgroupes de convertisseurs. Chacun de ces groupes comprend habituellement six valves (desvalves thyristors et aussi, autrefois, des valves vapeur de mercure) cycliquement excites la frquence lectrique. Pour obtenir

23、des tensions suprieures, on pourra brancher en srieplusieurs ponts par ple. Les ponts sont connects aux transformateurs du convertisseur duct courant alternatif, et aux bobines dinductance dattnuation sur le ct courant continu.Une bonne partie des appareillages auxiliaires est aussi connecte aux deu

24、x cts des circuitsdu pont.Un compensateur statique se compose, normalement, de bobines dinductance contrles parthyristors (TCR) et de condensateurs enclanchs par thyristors (TSC). La structure des valves thyristors est similaire celle des stations de conversion. Pour les TCR, les thyristors sontencl

25、anchs des angles diffrents pour contrler le courant dans les bobines dinductance,tandis que pour les TSC ils sont enclanchs un point fixe de londe de tension ( diffrencede tension nulle).Durant lopration normale de tels schmas, chaque valve est enclenche et dclenche unefois dans chaque cycle de la t

26、ension alternative. Lamorage de la valve seffectue donc 6 foispar cycle de frquence lectrique pour un convertisseur 6 impulsions ou pour unconvertisseur statique, et 12 fois pour un convertisseur 12 impulsions. Lattnuation pour lescourants haute frquence gnrs par lamorage de la valve est si rapide q

27、ue, du point devue de la perturbation radiolectrique, chaque impulsion peut tre considre commetotalement amortie avant que les impulsions successives des autres valves ne soient injectesdans le systme. Pour cette raison, et galement cause de la dispersion des anglesdexcitation, mme lorsque les valve

28、s dans les diffrents groupes ont les mmes connexions autransformateur, le niveau total de linterfrence radiolectrique gnr nest passignificativement diffrent de celui gnr par une seule valve.Les temps de commutation aussi bien durant lenclenchement que durant le dclenchementsont trs courts et gnralem

29、ent de lordre de quelques microsecondes. Les valves thyristors,lorsquelles sont excites, peuvent avoir un temps de chute de tension jusqu 25 s, contrecelui de 1 s des valves vapeur de mercure. La raison en est lutilisation de circuitsamortissants lintrieur des valves thyristors et le fait quune valv

30、e thyristors se composede thyristors connects en srie. Par consquent, la perturbation gnre est en principeinfrieure dans les valves thyristors celles vapeur de mercure. La figure 14 illustre lesspectres de frquence, enregistrs en laboratoire, de deux phnomnes transitoires de lamme amplitude ayant un

31、 temps de monte de 1 s et de 25 s (valeurs moyennes pour lesvalves vapeur de mercure et thyristors).Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,-CISPR 18-2 Amend. 2 IEC:199

32、6 5 Without any suppression measures, the radio noise level from the converter or the controlvalves could be intolerable and it is, therefore, necessary to reduce this level to an acceptablevalue with appropriate methods like those indicated in 5.3.3 and 5.4.3.An evaluation of the radio noise radiat

33、ed directly by a converter valve can be performed bymeans of the analytical methods of calculation proposed in the literature 75, 76, 77, 78.Reference 75 also gives methods of calculating the high-frequency oscillations in the stationusing simplified equivalent circuits.The disturbance levels shown

34、in figures 15 to 22 are not to be considered as typical referencevalues. They are simply given as examples of the influence of the different parametersconsidered (distance from the station, technology of the valves, etc.) on the levels ofdisturbance.5.2 Sources of interference5.2.1 Mechanism of radi

35、o noise generationAn HVDC converter station is generally made up of several converter groups. Each one ofthese groups normally comprises six valves (thyristor valves and also mercury arc valves in thepast) fired cyclically at the power frequency. For obtaining higher voltages, several bridges maybe

36、connected in series per pole. The bridges are connected to the converter transformers onthe a.c. side, and to the smoothing reactors on the d.c. side. A large amount of auxiliaryequipment is also connected on both sides of the bridge circuits.An SVC installation usually consists of a set of thyristo

37、r controlled reactors (TCRs) and thyristorswitched capacitors (TSCs). The physical arrangement of the thyristor valves is similar to thatof HVDC converter stations. The thyristors for the TCRs are switched over a range of firingangles to control the current to the reactors, while those for the TSCs

38、are switched at a fixedpoint-on-wave (zero cross-over).During the normal operation of such schemes, each valve is turned on and off once in everycycle of the alternating voltage. The valve firing thus occurs thus 6 times per cycle of the powerfrequency for a 6-pulse converter or SVC installation, an

39、d 12 times for a 12-pulse converter.The attenuation of the high-frequency currents generated by valve firing is so rapid that eachpulse can, from a radio noise standpoint, be considered fully damped before additional pulsesfrom other valves are injected in the system. For this reason, and due to the

40、 spread in the firingangles even if valves in different groups have the same transformer connections, the total levelof the radio interference generated is not significantly different from that generated by a singlevalve.The switching times during both turn-on and turn-off are very small, being usua

41、lly of the orderof a few microseconds. Thyristor valves, when fired, may have a voltage collapse time of up to25 s, compared with 1 s for mercury arc valves. The reason for this is the use of dampingcircuits within the thyristor valve and the fact that the thyristor valve is composed of a numberof t

42、hyristors connected in series. As a consequence the generated noise is in principle lower forthyristor than for mercury arc valves. Figure 14 shows the frequency spectra, recorded in thelaboratory, of two transient phenomena of the same amplitude with rise times of 1 s and 25 s(average values for me

43、rcury arc and thyristor valves, respectively).Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,- 6 CISPR 18-2 amend. 2 CEI:1996Aussi bien durant lenclenchement que durant le dcl

44、enchement des valves, des tensions etdes courants transitoires apparaissent dans le systme comme un rsultat de la redistributionde lnergie stocke dans les lments ractifs avant quun nouvel tat dquilibre ne soitatteint. Durant le dclenchement, une grande partie de lnergie est stocke dans linductancede

45、s enroulements des transformateurs. Ainsi, la transition vers une nouvelle conditiondquilibre saccomplit essentiellement aux frquences naturelles relativement basses dutransformateur et du systme. Durant lamorage cependant, lnergie devant tre redistribueest essentiellement stocke dans les diffrentes

46、 capacitances parasites et concentres. Celaproduit un systme doscillations plutt complexe dont le spectre ne dpend pas seulement delamplitude et de la forme de la chute de tension travers la valve, mais aussi de laconfiguration des connexions et de lappareillage branch. La frquence du spectre depert

47、urbation atteint quelques mgahertz.Cette perturbation radiolectrique peut tre gnre directement par les valves et par lesappareillages qui y sont branchs qui, dans ce cas, comprennent principalement les barresdalimentation et les barres de la station de conversion. Ces barres ont souvent une longueur

48、considrable et peuvent aussi faire fonction de radiateurs efficients. Naturellement, la stationde conversion sera relie des circuits en courant alternatif et en courant continu en entre eten sortie, lesquels pourront tre des lignes ariennes. La perturbation radiolectrique seraguide et rayonne par ces lignes ariennes.5.2.2 Influence de la conception de la station sur l