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35kV綜合自動化變電站的抗電磁干擾

作者:周月 朱建軍  
評論: 更新日期:2011年04月13日

 農(nóng)網(wǎng)35kV變電站的一次、二次系統(tǒng)是一個不可分割的整體,他們既密切相關(guān)又相互影響。變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個子系統(tǒng)都為弱電系統(tǒng),它們工作的環(huán)境是電磁干擾非常嚴重的強電環(huán)境,一旦受到這些電磁的干擾,將不能正常工作,會給電力系統(tǒng)的安全、可靠運行帶來嚴重的后果。另一方面,二次設(shè)備本身還會發(fā)射電磁波污染環(huán)境。因此,提高變電站自動化系統(tǒng)的抗電磁干擾能力有著至關(guān)重要的實際意義。
  
  農(nóng)網(wǎng)35kV變電站的電磁干擾有外干擾和內(nèi)干擾之分,外干擾包括雷電、短路故障、電暈放電、高壓開關(guān)操作、風電感應(yīng)、臨近強電場感應(yīng)、高頻載波等,一般外部干擾源是變電站綜合自動化系統(tǒng)外部產(chǎn)生的,無法消除。內(nèi)部干擾是由自動化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、元件布置和生產(chǎn)工藝決定。但是,外部干擾往往是通過一、二次接線串入自動化系統(tǒng)內(nèi)部,因此,可以通過屏蔽措施、減少強電路的感應(yīng)耦合兩個方面抑制干擾。
  
  消除、抑制農(nóng)網(wǎng)35kV變電站綜合自動化系統(tǒng)電磁干擾按三個重要措施進行:消除或抑制干擾源、切斷電磁耦合途徑、降低裝置本身對電磁干擾的敏感度。
  
  1 技術(shù)隔離措施
  
  1.1模擬量的隔離
  
  農(nóng)網(wǎng)35kV變電站的微機保護裝置、微機監(jiān)控裝置以及其他自動化裝置所采集的模擬量,大多來自電壓互感器和電流互感器。電壓互感器和電流互感器均處于強電回路中,不能直接輸入到綜合自動化系統(tǒng)中,必須經(jīng)過設(shè)置在自動化系統(tǒng)中各種交流回路的隔離變壓器。這些隔離變壓器一次、二次中間必須有隔離層、屏蔽層,而且屏蔽層必須安全接地,這樣可起到電場屏蔽作用,防止高頻信號通過分布電容進入自動化系統(tǒng)的響應(yīng)部件。
  
  1.2開關(guān)量輸入、輸出的隔離
  
  農(nóng)網(wǎng)35kV變電站綜合自動化系統(tǒng)開關(guān)量的輸入,主要是斷路器、隔離開關(guān)的輔助接點等。開關(guān)量的輸出大多也是對斷路器、隔離開關(guān)的控制。這些斷路器和隔離開關(guān)都處于強電回路中,假如與自動化系統(tǒng)直接連接,必然引起很強的電流干擾,所以要通過光電隔離和繼電器隔離。開關(guān)量輸入回路前及信號變換部分因考慮采用濾波,開關(guān)量輸入信號送給CPU之前,必須進行隔離處理,可采用光電隔離,而且兩級光電隔離的效果會比較好。在開關(guān)量的輸入板的出口處和CPU板的入口處各設(shè)置一級光電隔離,開關(guān)量輸出回路也應(yīng)在前端采取光電隔離措施,可通過光耦合或繼電器進行隔離,而且兩級隔離效果最好,在開關(guān)量的輸出板的入口和CPU板的出口處各設(shè)一級隔離。
  
  1.3其他隔離措施
  
  二次回路布線時,應(yīng)考慮隔離,減少互感耦合,避免干擾由互感耦合侵入。強、弱信號電纜的隔離,強、弱信號不應(yīng)使用一根電纜,信號電纜應(yīng)盡量避開電力電纜,盡量增大與電力電纜的距離,并盡量減少平行長度。二次布線時,應(yīng)盡量避免個別回路的相互感應(yīng)。印刷電路板上的布線要注意避免互感。
  
  2 設(shè)備接地
  
  接地是變電站一、二次設(shè)備安全措施之一,也是電磁兼容的重要措施,并且是變電站綜合自動化系統(tǒng)抑制干擾的主要措施。
  
  2.1一次系統(tǒng)接地
  
  一次系統(tǒng)接地是以防雷、保證安全為主要目的,但它對二次系統(tǒng)的電磁兼容有重要的影響。如果接地合適,可以減少開關(guān)場內(nèi)的瞬間電位升高,這對二次設(shè)備兼容很有好處。處理一次系統(tǒng)接地,應(yīng)注意對于引入瞬變大電流的地方映射多根接地線并加密接地網(wǎng),以降低瞬變電流引起的地電位升高和接地網(wǎng)各電位差。
  
  2.2二次系統(tǒng)接地
  
  二次系統(tǒng)接地分為保護接地和工作接地兩大類。
  
  保護接地:保護接地主要是為了避免工作人員因設(shè)備絕緣損壞或絕緣降低時,遭受電擊危險和保證設(shè)備安全。保護接地是將設(shè)備的外殼接地,以防電擊或靜電放電。保護接地的接地網(wǎng),通常是一次系統(tǒng)的接地網(wǎng),接地線應(yīng)盡量短和可靠,以降低可能出現(xiàn)的瞬變過電壓。
  
  工作接地:工作接地是為了給設(shè)備或微機控制系統(tǒng)或保護裝置一個電位基準,保證其可靠運行,防止地環(huán)流引起干擾。接地線還可以作為各級電路之間信號傳輸?shù)姆祷赝ǖ馈?br />   
  農(nóng)網(wǎng)35kV變電站綜合自動系統(tǒng)的工作接地,如模擬地、信號地、屏蔽地等。

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