沈建群
上海申能能源科技有限公司上海201400
摘要：天线对输变电工程的无线电干扰测试有直接影响，文章以某地区±800kV支流输电工程为例进行分析，在该工程的无线电干扰侧重中，发现其天线存在零件损坏，为了解天线损坏原因，确保测试结果有效性，对杆状天线、环形天线适用性分析，发现杆状天线端部场强过大，产生电晕放电，导致天线零部件损坏，而环形天线芯线及源天线互相独立，测量结果准确，可更好的应用到输变电工程无线电干扰测试中。
关键词：天线；放电；输变电工程；无线电；干扰测试
引言：新时期国家电网发展速度较快，对应输变电工程也伴随电网发展不断进步，其电压等级逐步提高，输电工程中的电磁问题、无线电干扰测试等受到专业人员重视。以某地区800kV支流输电工程为例，其采用PM9010无线电干扰测试一配合RA-01杆状谈心啊开展测试，发现杆状天线接线盒中有零件烧坏，发现杆状天线和环形天线开展的无线电干扰测试稳定性不同，为探索测试最佳方案，确保监测数据合理，文章对案例细节阐述分析。
1无线电干扰的产生
输变电工程多采用架空线路布置，线路上会产生无线电干扰，主要是线路及导线表面电晕放电，绝缘子电位梯度放电及接触不良导致出现火花。变电站中的无线电干扰还有避雷器、开关、均压环等设备局部电晕放电、一些操作不当导致设备出现电磁干扰，将影响无线电通信效果。
2天线的测试误差和适用性
输变电工程测试无线电干扰，有杆状天线及环形天线两种，二者测试得到的干扰水平有一定差异。且输变电工程中设备接线点布置具有随意性，一些无线电测试点位于电抗区域附近，测量会产生多种误差：
（1）天线近场耦合误差：杆状天线裸露在外，同源天线互阻抗突出，天线端部较尖，电场中端部场强大，会产生电晕放电；环形天线结构特殊，设有屏蔽层、接地处理，芯线不会和源天线耦合。而其屏蔽层和源天线存在耦合，受辐射电磁波影响，产生二次辐射，影响到场状态。但屏蔽层感应的电流较小，相较于杆状天线，其受外界影响小，测试准确性高。
（2）极化损耗误差：天线极化和场地极化方式存在差异时，将产生极化误差。杆状、环形天线都为线极化天线，极化损耗误差具有相似性。
（3）被测场不均匀所致误差：被测场不均匀主要是测量位置为近场测量，故其场非平面波较为特殊，将会导致相位出现不同程度的不均现象，最终导致测量数据出现不同程度的误差。但是，对于天线的最大尺寸误差是可以控制的，国标规定环形天线尺寸小于杆状天线，故环形天线误差相对较小。
由上可得，输变电工程无线电干扰的近场测量，在天线选择上，环形天线的近场耦合引入误差以及被测场的不均匀导致测量出现的误差比杆状天线小，环形天线的应用性价比更高。在结合GB/T7349-2002《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》、GB15707-1995《高压交流架空送电线无线电干扰限值》等标准文件，在干扰测试中推荐优先采用环形天线支持。
3测试分析
3.1测试对象
以某地区±800kV支流输电工程为例，在其110kV交流送电线路现场测试，测试段道路起伏变化不大，周围无影响线路的障碍物（树木、房屋等），业务广播、通讯线路。
3.2测试条件
测试段线路为同塔双回LJG-240/30钢芯铝绞线导线，布置测试点导线在地上7m处，边导线距中心线3m，监测时外界温度21℃，湿度20%。
3.3测试仪器准备
（1）无线电干扰测试仪（PMM9010）
（2）杆状天线（RA-01）
（3）环形天线（6502）
上述仪器以专业计量部门校准，且设备均可正常工作。
3.4测试方法
以国家标准规定：GB/T 7349-2002、HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》支持，以杆状/环形天线针对同塔双回线测试路径上距边导线投影2nm位置及20m位置测试无线电干扰（n=0、1、2、3、4、5、6），测量控制频率为0.5MHz、1.0MHz。测量以三维定点方式，确保测试准确性。测前在地面标记好测点位置，天线布置在地上2m处，保证天线中心点空间一致，减少位置误差导致的最终测量误差。
3.5测试结果
具体测试结果如图1、图2所示。
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由1.0/0.5MHz条件下天线无线电干扰测试分析图可得，若采用环形天线测试，其无线电天线干扰值比杆状天线测试的干扰值要大。
将杆状/环形天线无线电干扰测量值及上述国标文件中的计算值比较分析，分析结果如图3、图4所示。
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测试比对发现，频率在0.5、1.0,MHz情况下，边导线投影20m内的环形天线的干扰测量值更接近理论的误差，测试值和理论计算结果具有更高的相似性。环形天线和理论计算的误差，可能是设备自身的些许误差以及测量时候地形的特殊性导致出现一定误差，最终导致以杆状天线为支持的无线电干扰测量结果的值小于理论计算值。
经过持续性测量，发现在案例的110kV线路的边导线投影20m之外的区域，环形天线及杆状天线其干扰的测量值开始逐渐平稳。但此时理论的计算值仍然存在大幅度的衰减。究其原因，主要是测量的数值在实际环境当中，会受到无线电干扰本底值的影响所导致的。而在测试过程中，天线设置上选择环形天线亦或是杆状天线，具体的测试到线路投影一些距离，本来搜到无线电干扰环境本底值影响，但是实际的测试数据将伴随导线投影的不断增加，测试的数值反而会不断递减。发展一段时间后，无线电环境的本底值发展逐渐平稳。但是在测试过程中，设计的计算值只是理论上的数值，实际操作中考虑到无线电干扰环境本底值的影响，理论计算出来的数值针对导向投影距离增加，数值越来越小，最终衰减到0。
4测试结果讨论
通过上述测试，最终结果表明在测量输变电工程中的无线电干扰当中，若无线电自身距离干扰源较近，则其对应的测试点也就在电抗近场周围。而人员对电抗近场周围展开测试，在具体测试当中，使用杆状天线，杆状天线的顶部较尖，就可能导致天线的端部产生超大的场强，最终导致出现电晕放电，直接导致测量结果出现较大误差，不利于测量结果稳定落实，影响后期输变电相关控制工作开展。对高电压等级的输变电项目进行测试，采用杆状天线，可能会导致杆状天线其放大器及信号处理器异常，严重的将使设备将前端电路击穿，造成大规模的停电。因此，在文章上述某地区±800kV支流输电工程当中，在工程的直流线路调试中，发现无线电的干扰测试中，虽然线路使用了杆状天线，但是对应的零件并没有出现损坏，在这里也就找到了原因。
而若无线电干扰测试中采用环形天线，环形天线其芯线和源天线为独立的关系，相较于杆状天线，环形天线受外界因素影响程度较小，且最终测试得到的结果可以满足实际使用的安全要求。此外，由于无线电干扰监测的测试中由于环境、技术等多方面因素限制，测试必然会产生一定的误差以及不同种类天线的适用性等因素，今后的输变电工程无线电干扰测试中，推荐优先选择环形天线辅助无线电干扰监测。
为确保无线电干扰监测数据的有效性，对输变电工程监测过程中，应提前做好准备措施：无线电干扰监测优先使用环形天线，对不能使用环形天线的情况，需考虑到杆状天线的种种情况，杆状天线使用存在种种弊端，应提前分析天线的放大器以及处理器前后的电路可能被击穿。由于杆状天线自身弊端不能很好的解决，故在一些较为重要、电压等级较高的输变电工程，需保障居民用电的绝对安全及数据准确，需尽可能避免使用杆状天线。
5.结束语
综上所述，天线对输变电工程无线电干扰测试有重要影响，一些大型输变电工程中，尤其要注意一些天线零部件损坏对正常监测工作的影响。为找到零件损坏原因，确保监测数据的可靠性，文章对杆状天线及环形天线分析，展开适用性理论及无线电干扰测量值等比对分析，发现整体性能上，环形天线效果最为突出，在实际工程中可以优先考虑采用环形天线。若情况特殊，采用杆状天线需及时做好预处理措施，但对于一些电压等级较大的输变电线路，必须要求使用环形天线，确保工程中各项器件不发生损坏。
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