综合自动化变电站干扰分析及防护

电力18讯：    
齐　伟 贵阳市北供电局

随着两网改造的深入，变电站综合自动化系统得到了大规模的应用，其集中组屏与分散安装相结合的安装方式，大大降低了变电站建设成本。然而，由于各种干扰因素造成的信息失真问题也不容忽视。本文就造成综合自动化系统不稳定的干扰因素进行分析，并提出相应的防护对策。

干扰起源

综合自动化系统中，分散安装的测控保护装置多与一次设备同安装于高压开关柜内，由于受到强电及其它的一些因素的影响，干扰会通过各种途径耦合到测控保护装置内部，从而产生很多虚假信息，妨碍装置间的正常通讯，值班员、调度员的正常监控，严重时，浪涌而来的信息会大量占据后台系统的ＣＰＵ资源和内存资源，造成后台系统运行响应迟滞，令其它操作难以执行。干扰起源有以下几点：

１、装置自身干扰

其原因是多方面的：选用的元器件质量不合格，例如遥信采集回路的电源不稳，光耦会在导通与闭合中频繁切换，误报信号。装置结构、主板走线设计欠妥，强电回路与弱电回路相互交错。装置内部程序出错，校验方式过于简单，程序冗余不够。

２、现场电缆布线敷设不合理

选用普通的电线充当通讯信号线、强电电缆与弱电电缆混合捆绑、各种信号线同走一根多芯电缆，由于导线间存在电容性耦合、电感性耦合，使干扰串进信号回路。

３、接地不当

装置本身没有接地，或者采用了不正确的接地方法，例如通讯电缆的屏蔽层采用了两端接地的方式，当地电位不平衡时屏蔽层出现电压差，干扰正常通讯。

４、雷电干扰

雷电直击或者感应于地面、变电站建筑物时，强大的瞬间电压会产生极强的电磁脉冲，其感应会通过电源、地网、一次设备的二次线回路串入信号回路，或者直接作用于通讯回路，烧损测控保护设备。

５、设备操作

变电站多采用２２０Ｖ直流电源作为断路器电源及测控保护装置的工作电源，在短时大电流的工作过程中（如跳合断路器），会引起直流电压波动，如果装置本身信号电源质量欠佳则会影响到信号回路，同时，跳合闸可能导致辅助接点处于抖动状态让测控装置产生误判，另外，跳合闸所产生的电弧也是干扰源之一。

６、辐射、电磁干扰

变电站附近大功率的通信基站、电台等设施也是干扰源之一。

防护措施

综合自动化变电站干扰分析及防护。

１、选用质量过硬、性能稳定的元器件，强弱电回路分开布线，对强电部分考虑加屏蔽层，同时通过采用数字滤波、接地、光电隔离、设置继电器圈的电流泻放回路、工作电源的稳压回路、加强程序的冗余自检等软硬件相结合的方法，保证装置本身的可靠性。

２、采用导电性能、屏蔽防磁性能良好的机箱。

３、根据断路器的动作特性来设置相应遥信的防抖确认时间，尽量采用双触点判别遥信位置变化以免产生误判。

４、现场走线时，信号线采用带屏蔽层的通讯线、双绞线或光纤，并且与ＣＴ、ＰＴ的二次线相隔离。

５、保护装置的屏蔽地与柜体相连接到大地上，信号线的屏蔽层应该一端接地。

６、加装均压带，均匀地网系统电压、避雷针、一次设备接地点等设备区之间建立良好的等电位系统，保证地网良好性能，限制瞬间大电流时地电位升高。另外，所有信号线加装信号电压瞬变抑制器，对过电压钳位限制。

现场分析

中央总控单元下连各测控保护设备，上接当地后台或者调度端，是整个变电站的监控枢纽。当操作开关，或者保护动作电笛响时，总控单元会报“系统工作正常”信息，而相应的信息没有传到后台，据此确认为总控单元复位，分析原因如下：开关操作时引起直流电压波动时，相当于瞬间产生快速瞬变脉冲。电笛线圈通断时会产生含高频分量约４００Ｖ的大电压。干扰电压通过电源回路串进装置内部，叠加在ＣＰＵ的工作电源上，拉低工作电源导致复位。解决如下：在装置的电源进线端加装低通滤波器。在电笛出线端同样加装低通滤波器，或者在电笛的动断触头处跨接压敏电阻以负荷起瞬间产生的大电压。通过采取以上措施取得了较好的效果。

结束语

变电站自动化系统的抗干扰，是一个涉及到装置开发、工程设计、调试安装、运行管理等多方面的系统工作，需要多方面的协调，这就需要我们在实践中不断总结经验，找到其规律性，同时要仔细观察，根据实际情况解决实际问题，保证电网安全、经济、高质量地运行。