陳祖斌

（貴州省黔西縣供電局，貴州 黔西 551500）

1 電力微機保護和綜合自動化系統(tǒng)分析

1.1 遙測和遙信以及遙控功能

1.1.1 遙測

1)通過電流量輸入采集模塊采集各出線回路的各相電流，單個模塊可采集16回路電流。每一個回路可以由電流量輸入模塊采集該回路的電流，并根據測量的實際電壓、功率因數等來計算該回路的實際用電量。

2)通過模擬量輸入模塊采集變壓器的溫度信號、濕度信號以及液位信號等模擬量信號 (各個模擬量信號需有4mA～20mA或0V～5V 輸出)。

1.1.2 遙信

利用開關量采集輸入模塊采集各出線回路開關分合閘狀態(tài)、開關故障報警信號、失壓報警信號、過壓報警信號以及框架式開關的位置，并對變壓器的風機狀態(tài)、高溫、超高溫信號等開關量實施監(jiān)控，一個單獨模塊一般可采集16回路開關狀態(tài)。

1.1.3 遙控

通過繼電器控制輸出模塊分別對低壓各出線回路(帶有電動操作機構、失壓脫扣器的開關)實現開關的遠程分、合閘功能。

1.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能

1.2.1 顯示功能

系統(tǒng)可顯示變配電站實際開關柜體圖、一次系統(tǒng)圖，并在一次系統(tǒng)圖上顯示各開關的分、合狀態(tài);顯示各配電回路的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、頻率以及功率因數等電量參數;顯示各開關的分、合狀態(tài)和事故報警類別等;顯示各回路電量參數的實時曲線圖;顯示變壓器的運行狀態(tài)以及高溫、超高溫報警及瓦斯保護;顯示其他工藝設備的運行狀態(tài)及故障情況。

1.2.2 報警功能

狀態(tài)報警。當變配電系統(tǒng)的開關出現過載跳閘、短路故障跳閘以及綜合繼電保護裝置內部故障時，計算機能夠通過多媒體音箱發(fā)出聲音報警并自動記錄時間、站號、回路名稱、事故類別。

超限報警。當變配電系統(tǒng)的各電量參數出現超過額定值時或其他工藝設備超限運行時，計算機能夠通過多媒體音箱發(fā)出聲音報警并自動記錄時間、站號、回路名稱。

三相不平衡報警。當變、配電系統(tǒng)的三相電流或三相電壓值出現不平衡時 (可自定義范圍)，計算機能夠通過多媒體音箱發(fā)出聲音報警并自動記錄時間、站號、回路名稱。

1.2.3 控制功能

在變配電站總值班室中央管理機處，可以通過鼠標器控制各種高、低壓開關(帶有電動操作機構或者帶有交流接觸器)的合閘和分閘;同時也可實現電氣閉鎖功能，以防止具有閉鎖回路的開關誤操作。另外，還有統(tǒng)計和打印功能以及歷史記錄、通訊功能、自檢功能。

2 變電所內的電磁干擾

2.1 電磁干擾的來源

目前，電力系統(tǒng)的電磁干擾源有外部干擾和內部干擾兩個方面。外部干擾包括高壓開關操作、雷電、短路故障、電暈放電、高電壓大電流的電纜和設備向周圍輻射電磁波、高頻載波、對講機等輻射干擾源，及附近電臺、通信等產生的電磁干擾、靜電放電等。內部干擾是由自動化系統(tǒng)的結構、元件布置和生產工藝等決定的。主要有雜散電感、電容引起的不同信號感應，長線傳輸造成的波反射、寄生振蕩和尖峰信號引起的干擾等。

2.2 變電所抗電磁干擾的措施

干擾對變電所綜合自動化系統(tǒng)在線運行的影響很大，若不采取有效的措施，將產生嚴重的后果。消除或抑制電磁干擾的措施有:

2.2.1 隔離和屏蔽變電所的微機監(jiān)控系統(tǒng)、微機保護裝置以及其他自動化裝置所采集的模擬量，大多數來自一次系統(tǒng)的電壓互感器和電流互感器，它們均處于強電回路中，不能直接輸入到綜合自動化系統(tǒng)，必須經過設置在自動化系統(tǒng)各種交流回路中的隔離變壓器。這些隔離變壓器一次、二次中間必須有隔離層和屏蔽層，而且屏蔽層必須安全接地，這樣可起電場屏蔽作用，防止高頻信號通過分布電容進入自動化系統(tǒng)的相應部件。

變電所綜合自動化系統(tǒng)開關量的輸入、輸出，主要是對斷路器、隔離開關的輔助觸點等的控制。這些斷路器和隔離開關都處于強電回路中，如果與自動化系統(tǒng)直接相連，必然會引起強的電磁干擾。因此要采用光耦合隔離或繼電器隔離措施，這樣會取得比較好的效果。開關量輸入回路前及信號變換部分應考慮采用濾波，開關量輸入信號送給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。在開關量輸入板的出口處和CPU板的入口處各設置一級光電隔離。開關量輸出回路也應該在前端采取隔離措施，可通過光耦合或繼電器進行隔離，而且兩級隔離的效果比較好。在CPU板的出口處和開關量輸出板的入口處各設一級隔離。開關量輸出回路一般都用于控制現場的設備，要求實時性強，所以一般不能加濾波器。

2.2.2 接地

在變電所中，一次系統(tǒng)接地是以防雷和保證安全(系統(tǒng)中性點接地)為目的的，但它對二次回路的電磁兼容有重要的影響。如果接地合適，可以減少所內的高頻瞬變電壓幅值，特別是減少電網中各點的瞬變電位差，減少了電網中的瞬變電位升高。這對二次設備的電磁兼容很有好處。電磁干擾可能進入綜合自動化系統(tǒng)弱電部分的主要途徑是通過微機電源。因為電源與干擾源的聯系比較緊密，同時電源線直接連接至系統(tǒng)各部分，因此來自電源的干擾很容易引起死機，所以對微機電源的地線處理是很重要的。微機電源地線與機殼的連接方法有一點連接、多點連接和不連接。實踐中，多采用微機電源地線和機殼不連接的方法，它的優(yōu)點是:由于干擾造成的流過電源的浪涌電流可大大減少，從而增加了抗共模干擾的能力，可明顯地提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2.2.3 微機電源的抗干擾

微機電源回路是電磁干擾最容易進入的通道，所以電源回路必須采用比其他回路更多的抗電磁干擾措施。對于微機電源的抗干擾，在實踐中采取如下措施都是很有效的:一是在電源的輸入側安裝電源濾波器，可以濾去交流電源輸入的高頻干擾和高次諧波。二是在電源的輸入側安裝隔離變壓器，由隔離變壓器的輸出端直接向微機供電;三是通過UPS電源向微機系統(tǒng)供電，可有效地抑制電網低頻正常狀態(tài)下的干擾。

3 結論

近年來，變電所綜合自動化技術得到了迅速的發(fā)展，并廣泛應用于石油、石化、電力、煤炭、鋼鐵、航空等行業(yè)。但是，變電所綜合自動化系統(tǒng)內部各個子系統(tǒng)都為低電平的弱電系統(tǒng)，它們所工作的環(huán)境是電磁干擾極其嚴重的強電場所，很容易受到電磁的干擾而不能正常工作，給電力系統(tǒng)的安全經濟運行帶來非常嚴重的后果。所以，應注意提高變電所的抗電磁干擾能力。

綜上所述了變電所的微機保護和綜合自動化系統(tǒng)的基本功能，針對變電所綜合自動化系統(tǒng)很容易受到電磁干擾而不能正常工作的狀況，并提出了變電所抗電磁干擾應采取的措施。

[1]陳遠春，電力系統(tǒng)自動化控制技術標準規(guī)范與操作管理.

[2]縣級電網調度自動化功能規(guī)范DL/T635-1997.

[3]劉健，配電自動化系統(tǒng)[M].