35kV综合自动化变电站的抗电磁干扰

电力18讯：    摘要：农网35KV综合自动化变电站电磁干扰有外干扰和内干扰之分，可以通过屏蔽措施、减少强电路的感应耦合两个方面抑制干扰。消除、抑制农网35 kV变电站综合自动化系统电磁干扰按三个重要措施进行：消除或抑制干扰源、切断电磁耦合途径、降低装置本身对电磁干扰的敏感度。提高变电站自动化系统的抗电磁干扰能力有着至关重要的实际意义。

关键词：屏蔽；接地；滤波；感应耦合；隔离

中图分类号：TM774 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2007)02-0037-02

农网35 kV变电站的一次、二次系统是一个不可分割的整体，他们既密切相关又相互影响。变电站综合自动化系统内部各个子系统都为弱电系统，它们工作的环境是电磁干扰非常严重的强电环境，一旦受到这些电磁的干扰，将不能正常工作，会给电力系统的安全、可靠运行带来严重的后果。另一方面，二次设备本身还会发射电磁波污染环境。因此，提高变电站自动化系统的抗电磁干扰能力有着至关重要的实际意义。

农网35 kV变电站的电磁干扰有外干扰和内干扰之分，外干扰包括雷电、短路故障、电晕放电、高压开关操作、风电感应、临近强电场感应、高频载波等，一般外部干扰源是变电站综合自动化系统外部产生的，无法消除。内部干扰是由自动化系统内部结构、元件布置和生产工艺决定。但是，外部干扰往往是通过一、二次接线串入自动化系统内部，因此，可以通过屏蔽措施、减少强电路的感应耦合两个方面抑制干扰。

消除、抑制农网35 kV变电站综合自动化系统电磁干扰按三个重要措施进行：消除或抑制干扰源、切断电磁耦合途径、降低装置本身对电磁干扰的敏感度。

1 技术隔离措施

1.1 模拟量的隔离

农网35 kV变电站的微机保护装置、微机监控装置以及其他自动化装置所采集的模拟量，大多来自电压互感器和电流互感器。电压互感器和电流互感器均处于强电回路中，不能直接输入到综合自动化系统中，必须经过设置在自动化系统中各种交流回路的隔离变压器。这些隔离变压器一次、二次中间必须有隔离层、屏蔽层，而且屏蔽层必须安全接地，这样可起到电场屏蔽作用，防止高频信号通过分布电容进入自动化系统的响应部件。

1.2 开关量输入、输出的隔离

农网35 kV变电站综合自动化系统开关量的输入，主要是断路器、隔离开关的辅助接点等。开关量的输出大多也是对断路器、隔离开关的控制。这些断路器和隔离开关都处于强电回路中，假如与自动化系统直接连接，必然引起很强的电流干扰，所以要通过光电隔离和继电器隔离。开关量输入回路前及信号变换部分因考虑采用滤波，开关量输入信号送给CPU之前，必须进行隔离处理，可采用光电隔离，而且两级光电隔离的效果会比较好。在开关量的输入板的出口处和CPU板的入口处各设置一级光电隔离，开关量输出回路也应在前端采取光电隔离措施，可通过光耦合或继电器进行隔离，而且两级隔离效果最好，在开关量的输出板的入口和CPU板的出口处各设一级隔离。

1.3 其他隔离措施

二次回路布线时，应考虑隔离，减少互感耦合，避免干扰由互感耦合侵入。强、弱信号电缆的隔离，强、弱信号不应使用一根电缆，信号电缆应尽量避开电力电缆，尽量增大与电力电缆的距离，并尽量减少平行长度。二次布线时，应尽量避免个别回路的相互感应。印刷电路板上的布线要注意避免互感。

2 设备接地

接地是变电站一、二次设备安全措施之一，也是电磁兼容的重要措施，并且是变电站综合自动化系统抑制干扰的主要措施。

2.1 一次系统接地

一次系统接地是以防雷、保证安全为主要目的，但它对二次系统的电磁兼容有重要的影响。如果接地合适，可以减少开关场内的瞬间电位升高，这对二次设备兼容很有好处。处理一次系统接地，应注意对于引入瞬变大电流的地方映射多根接地线并加密接地网，以降低瞬变电流引起的地电位升高和接地网各电位差。

2.2 二次系统接地

二次系统接地分为保护接地和工作接地两大类。

保护接地：保护接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受电击危险和保证设备安全。保护接地是将设备的外壳接地，以防电击或静电放电。保护接地的接地网，通常是一次系统的接地网，接地线应尽量短和可靠，以降低可能出现的瞬变过电压。

工作接地：工作接地是为了给设备或微机控制系统或保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流引起干扰。接地线还可以作为各级电路之间信号传输的返回通道。

农网35 kV变电站综合自动系统的工作接地，如模拟地、信号地、屏蔽地等。

3 滤波

滤波是抑制自动化系统模拟量输入传导干扰的主要手段，模拟量输入通道受到的干扰有差模干扰和共模干扰两种。对于串入信号回路的差模干扰，采取滤波的方法可以有效的滤除。因此，各模拟量输入回路都需要先经过一个滤波器，以防止频率混迭。滤波器能很好地吸收差模浪涌。