1、关于智能变电站监控系统的几点研究 摘要：监控系统是智能变电站中的重要组成部分，关系到变电站的安全可靠运行。然而监控系统往往因电磁干扰影响了系统的稳定性，给变电站运行带来潜在安全隐患。文章主要针对以雷击为代表的外部干扰，研究了智能变电站监控系统抗干扰措施。 下载 关键词：智能变电站；监控系统；雷击 中图分类号： TM762 文献标识码： A 文章编号：1006-8937(2011)24-0112-01 电磁干扰是智能化变电站监控系统的是主要干扰源，可以分为内部干扰和外部干扰两个方面。而不论是内部还是外部干扰，这些干扰基本都具有一致的物理特性，可以采用相同的原因的消除和抑制的措施。 1 电磁干扰的
2、种类 电磁干扰 (EMI)的种类有辐射与传导干扰两类。其中辐射干扰是利用电磁波加以传播的，而传导干扰是利用干扰源以及被干扰的设备两者之间的共用阻抗实施传播。它们之间可以互相转化，传导干扰 能够利用导线产生辐射干扰，而辐射干扰通过导线能够转化成传导干扰。传导干扰容易危害自动化设备：按照产生的方式电磁干扰信号有共模与差模干扰两种模式。共模干扰也可以称为对地干扰，这是一种由于网络对地电位出现波动而产生的干扰。差模干扰是以串联的形式产生于信号源的回路中的一种干扰信号，这种干扰一般是由于长线路输送的互感耦合造成的。 2 监控系统防干扰技术措施 2.1 自动化设备和二次回路选择隔离与屏蔽措施 变电站的自动
3、保护、测控装置所采集获取的模拟量，大部分是来源于一次系统的电流与电压与互感 器，都是在强电回路之中，无法直接输向自动化装置，务必通过隔离变压器。并且在一二次之间一定要有屏蔽与隔离层，同时屏蔽层一定要安全接地，以发挥电场屏蔽的效果，预防高频信号利用分布电容入侵自动化设备的部件。 变电站监控系统 (计算机 )开关量的输入设备，包括断路器以及隔离开关的一些辅助触点等。而该系统开关量的输出工作，即对断路器以及隔离开关采取一定的控制措施。断路器以及隔离开关也全部都在强电回路之中，一旦和自动化控制装置直接联接起来，肯定会造成强的电磁干扰。所以要利用光耦合或者继电器进行隔离，能够获得良好的 效果。 开关量在
4、输入强电回路之前以及信号转换的部分应当选择滤波，而开关量在输入信号到中央处理器以前，务必采取物理隔离措施，可以选择光电隔离的措施，并且采取两级光电隔离措施的效果不错，也就是在输入板的出口位置以及中央处理器板的入口位置分别采取一级光电隔离的采取。开关量输出回路也应该在前端采取隔离措施，可通过光耦合或继电器进行隔离，而且两级隔离的效果比较好，即在 CPU板的出口处和开关量输出板的入口处各设一级隔离。 在对二次回路进行布线的时候，应当采取隔离措施，尽量降低互感耦合，以免因为互感耦 合的入侵而产生干扰。控制电缆应当选择屏蔽电缆，电缆的屏蔽层一定要可靠接地，尽量与高压母线分开，并且尽量缩短平行布设的距离
5、。避雷针以及避雷器的接地点、电压互感器 (电容式 )等均为暂态电(高频 )流人的地点，并且应当和控制电缆分开，以免产生感应耦合。强信号和弱信号不能共用同一电缆，电力电缆尽量和信号电缆分开，尽可能加大和电力电缆之间的长度，并且应当尽可能缩短平行布设的距离。 2.2 分级采取浪涌保护器的措施 第一级应当在 380 V 的母线或者高频开关的输入端采取安装浪涌保护器的措施，并且对于三相浪涌 保护器的要求是其泻放雷电的能力必须满足：额定电压控制 300 430V 之间；额定的通流容量应当不大于 40kA；最高的通流容量应当不大于 80kA；其响应的时间应当不大于 5ns；而工作频率应当控制在 45-60
6、Hz之间。第二级则是在单相电源的输出端采取安装浪涌保护器(单项 )的措施，所安装的单项浪涌保护器的要求是其泻放雷电的能力必须满足：额定电压控制在 180 270V 之间；额定的通流容量应当不大于 20kA；最高的通流容量应当不大于 40kA；其响应的时间应当不大于 5ns；而工作频率应当控制在 45 60Hz 之间。 为了确保直流设备以及和它们相连的其余设备避免被入侵波造成的危害，必须在合闸母线、直流屏控制以及直流输出的端口分别采取安装浪涌器 (直流电源 )的措施。其泻放雷电的能力必须满足：其额定电压控制在 180260V 之间；其额定的通流容量应不大于 40kA：最高的通流容量应不大于80k
7、A；响应的时间应不大于 5ns。 2.3 分散采取浪涌保护器的措施 当前的综自变电站所使用的网络通讯主要包括有：现场总线 (LANWORKS)、RS-485 网络、 RS-232 网络以及以太网等方式。现场总线 (LANWORKS)、RS-485 网络这两种方式通常在首端和尾分别安装浪涌保护器并且确保其接地良好；而 RS-232 网络、以太网则是在通讯端口上各自安装一个浪涌保护器并且确保其接地良好；在远动装置的出口位置和通讯网络传输设备的入口 (比如光设备、载波、音频电缆等 )间安装分别浪涌保护器并且确保其接地良好；在电能表 RS-485 网络端口及其采集装置的入口之间安装一个浪涌保护器并且确
8、保其接地良好；同时还要在电能采集装置的远传网络通讯的端口位置安装一个浪涌保护器并且确保其接地良好。 2.4 接地保护 对变电站的一次系统采 取接地措施是为了防雷以及确保系统中性点接地，但是它对于二次回路的 EMC(电磁兼容 )产生了很大的影响。要是接地正确，能够降低监测站内的电压幅值 (高频瞬变 )，尤其是能够降低站中各个点的电位差 (瞬变 )，降低了电位 (瞬变 )的升高。对于二次设备的 EMC(电磁兼容 )非常有利。比如：避雷器、避雷针的接地点应当选择多于两根的接地线以及接地网络 (加密型 )；设备接地的位置应当加设一根接地网络互连线；设备的接地线应当接在地网导体的交叉位置。 同时，站内二次系统的中性点接地，应当做到以下几点：第一，如果接地线是多个电路共 用的时候，尽可能降低其阻抗；第二，系统是由数个电子元器件构成的，各个电子元器件的接地应当连接起来共用一点连接到接地网；第三，工作接地网系统中各点的电位尽可能保持相同。并且接地电阻尽量不大于 1 ，条件成熟的话应当建立一套计算机自动监控系统的专用工作接地网。
