變電所自動化裝置可靠性分析與探究論文

　摘要：文章探討了變電所綜合自動化裝置的可靠性，從影響變電所綜合自動化裝置可靠性的幾個成因出發，將電磁干擾、軟硬件、人員原因這幾大成因逐一分析，並針對分析出的原因提出了可以採取的對策，以供在設備選擇、工程施工和事故分析時參考。

　關鍵詞：變電所;可靠性;電磁干擾

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1009-0118( 2010) -06-0100-01

隨着電子技術、計算機技術和通信技術的發展，變電所採用綜合自動化技術已成爲不可逆轉的趨勢。以瀋陽地區來說，最近幾年所有新上的變電所，包括500 kV、220 kV變電所全部採用綜合自動化技術，並在應用中已經成熟起來。

　　一、影響綜合自動化裝置可靠性的因素

變電所內各種電磁干擾源很多，高壓設備的操作、低壓交直流回路、雷電引起的浪涌電壓、電氣設備周圍的靜電場、電磁波輻射和輸電線路或設備短路故障所產生的瞬變過程等都會產生電磁干擾這些電磁干擾進入變電所內的綜合自動化系統.有可能引起自動化系統工作不正常，甚至損壞某些部件。

　　二、降低電磁千擾的措施

(一)變電所主接地網

變電所的主接地網不僅直接關係到設備和人身安全，且是二、三次設備採取各種接地抗干擾措施的基礎。如果主地網不符合要求，採取其他措施往往難以消除從地電位引來的干擾。所以對變電所的主接地網必須給予充分重視。接地網接地電阻過大或均壓不良都會導致在雷電流或工頻接地短路電流入地時地電位異常升高。甚至可能發生接地網的局部向電纜反擊而損壞綜合自動化設備，所以在分析綜合自動化裝置的異常時，應結合當時的短路和天氣情況，將變電所主接地網作爲一個重要因素來考慮。

(二)其他抗電磁干擾的措施 。

同一型號、實現同一功能的元器件或芯片，選用抗干擾性好的元器件或芯片;系統結構設計和組裝工藝。電路設計中要求元器件和線路佈局合理，以消除元器件之間的電磁耦合相互干擾，優化的電路設計也可消除或削弱外部干擾對整個系統的影響。如去耦電路、平衡電路等。組裝工藝、印製板的選擇、焊接工藝、表面貼裝工藝等也會對裝置的抗電磁干擾性能產生影響。

隔離措施。①光電隔離。②繼電器隔離：繼電器線圈和觸點之間沒有電氣上的'聯繫，從而避免強電和弱電信號之間的直接接觸。繼電保護裝置一般出口迴路全部用繼電器迴路，防止誤出口。③變壓器隔離。對於一般交流信號，可以用普通變壓器實現隔離，而脈衝變壓器可實現數字信號的隔離。佈線隔離。將微弱信號電路與易產生噪聲污染的電路分開佈線，最基本的要求是信號線路必須和強電控制線路、電源線路分開走線，而且相互間要保持一定距離。

電源抗干擾。電源抗干擾的方法很多，如加電源濾波、交流穩壓、使用瞬變電壓抑制器(TVS)等，但是由於變電所均設計有直流電源，直流母線掛有蓄電池，相當於並接了一個大電容，綜合自動化裝置從電源引入的干擾情況並不嚴重，所以變電所裝置電源抗干擾的重點在裝置的開關電源應降低干擾的發射，避免裝置間互相影響。

　　三、消除人爲因素措施分析

人爲因素的消除主要通過對運行人員、繼電保護人員、遠動人員的培訓和實踐，提高他們的技術素養和運行維護水平，同時，有些現場制度也有修改的必要，例如將定期校驗制改爲狀態檢修制等。爲提高現場人員實施反措的自覺性，應該從原理上分析幾條重點反措，明確其實施意義。

(一)專用接地銅排直接連通

裝設靜態保護的保護屏間用專用接地銅排直接連通，各行專用接地銅排首末端同時連接，然後在該接地網的一點經銅排與控制室接地網連通。專用接地銅排的截面不得小於100 mmz。共阻抗耦合指干擾源迴路和受干擾迴路之間存在一個公共阻抗，干擾電流通過這個公共阻抗所產生的干擾電壓傳導給受干擾的迴路，下圖是接地線成爲公共阻抗的典型份子。任何一個迴路的地線上有電流流過都會影響其他迴路，這說明每個迴路的接地點A、B、C都不是真正的零電位點。而是隨各個迴路的電流犬小變化而變動。

接地線成爲公共阻抗示倒電路消除共阻抗耦合的方法有2種：一點接地法和儘量降低公共阻抗由於變電所綜合自動化系統均爲弱電系統，其裝置若分別接地，就會如上面分析的那樣，因爲接地的公共阻抗而導致互相干擾，在敷設保護專用接地銅網後，由於施工上是首末相連，且材料爲截面木小於100 mm2的銅排，其阻抗很小，可近似認爲是同點接地，即在敷設了截面不小於100mm2的接地銅排後，所有的綜合自動化裝置其地電位被強制爲一點電位，從而有效地降低了由於地電位的不同而導致的干擾。

(二)電流互感器一點接地

電流互感器及電壓互感器的二次迴路分別有且只能有一點接地電流互感器和電壓互感器二次迴路必須接地，其原因是爲了人身和二次設備的安全。電流互感器及電壓互感器的二次迴路只能有一點接地，因爲一個變電所的接地網並非實際的等電位面，因而在不同點會出現電位差，當有大的接地電流注入地網時，各點間還可能有較大的電位差。如果一個電連通的電流、電壓互感器迴路在不同點同時接地。地網上的電位差將竄入這個連通的迴路。有時還造成不必要的分流在某些情況下，可能將這個在一次系統並不存在的電壓引入綜合自動化的檢測迴路，使測量電壓數值不正確，波形畸變，導致繼電保護阻抗元件及方向元件不正確動作。在電流二次迴路中。2個以上的接地點可能會分流二次電流，也可能由於地網電位差產生額外的電流，均將使繼電保護動作不正確，測量裝置測量值不準確。

　　四、結束語

本文分別從降低綜合自動化裝置可靠性的幾個因素分析了在裝置設計、變電所施工、運行維護等方面可以採取的提高綜合自動化裝置可靠性的措施。但是綜合自動化裝置的可靠性是一個相當大的題目，同時裝置的可靠性並不等於綜合自動化系統的可靠性，後者還涉及系統的構建等內容。對可靠性的考慮也同時牽涉與投資的關係，本文僅是在綜合自動化裝置的選型、安裝、調試和運行工作中，對綜合自動化裝置可靠性的一些心得。

　　參考文獻：

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