祖 剛 朱增雁

（哈爾濱電業(yè)局 五常一次變電所，黑龍江 五常150200）

0 引言

電磁干擾源的能量通過各種途徑以傳導(dǎo)或輻射方式耦合至變電站的一次系統(tǒng)和二次回路，表現(xiàn)為在電力線、信號線、控制回路和自動化系統(tǒng)上的干擾電壓和干擾電流的水平或電場和磁場的水平。因此，電磁兼容是至關(guān)重要的問題。但電磁環(huán)境是千變?nèi)f化的，要真正達(dá)到經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上的電磁兼容，保證一、二次設(shè)備運(yùn)行的可靠性，必須根據(jù)具體情況，靈活運(yùn)用各種技術(shù)和措施。

消除或抑制干擾應(yīng)針對電磁干擾的三要素進(jìn)行，即消除或抑制干擾源；切斷電磁耦合途徑；降低裝置本身對電磁于擾的敏感度。對于變電站綜合自動化系統(tǒng)來說，重點(diǎn)應(yīng)放在后兩方面。

1 抑制干擾源的影響

外部干擾源是變電站綜合自動化系統(tǒng)外部產(chǎn)生的，無法消除。但這些干擾往往是通過連接導(dǎo)線由端子串入自動化系統(tǒng)的，因此可從兩方面抑制干擾源的影響：

1.1 屏蔽措施

1.1.1 一次設(shè)備與自動化系統(tǒng)輸入、輸出的連接采用帶有金屬外皮（屏蔽層）的控制電纜，電纜的屏蔽層兩端接地，對電場耦合和磁耦合都有顯著的削弱作用

當(dāng)屏蔽層一點(diǎn)接地時(shí)，屏蔽層電壓為零，可顯著減少靜電感應(yīng)（電容耦合）電壓；當(dāng)兩點(diǎn)接地時(shí)，干擾磁場在屏蔽層中感應(yīng)電流，該電流產(chǎn)生的磁通與干擾磁通方向相反，互相抵銷，因而顯著降低磁場耦合感應(yīng)電壓。兩端接地可將感應(yīng)電壓降到不接地時(shí)感應(yīng)電壓的1%以下。

1.1.2 二次設(shè)備內(nèi)，綜合自動化系統(tǒng)中的測量和微機(jī)保護(hù)或自控裝置所采用的各類中間互感器的一、二次繞組之間加設(shè)屏蔽層，這樣可起電場屏蔽作用，防止高頻干擾信號通過分布電容進(jìn)入自動化系統(tǒng)的相應(yīng)部件

1.1.3 機(jī)箱或機(jī)柜的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容，可抑制外部高頻干擾；由于干擾都是通過端子串入的，當(dāng)高頻干擾到達(dá)端子時(shí)，通過電容對地短路，避免了高頻干擾進(jìn)入自動化系統(tǒng)內(nèi)部

1.1.4 變電站綜合自動化系統(tǒng)的機(jī)柜和機(jī)箱采用鐵質(zhì)材料，本身也是一種屏蔽

1.2 減少強(qiáng)電回路的感應(yīng)耦合

為了減少變電站綜合自動化系統(tǒng)以外由一次設(shè)備帶來的感應(yīng)耦合，可采用以下辦法：

1.2.1 控制電纜盡可能離開高壓母線和暫態(tài)電流的入地點(diǎn)，并盡可能減少平行長度

高壓母線往往是強(qiáng)烈的干擾源，因此，增加控制電纜和高壓母線間的距離，是減少電磁耦合的有力措施。避雷器和避雷針的接地點(diǎn)、電容式電壓互感器、耦合電容器等是高頻暫態(tài)電流的入地點(diǎn)?？刂齐娎|要盡可能離開它們，以便減少感應(yīng)耦合。

1.2.2 電流互感器回路的A、B、C相線和中性線應(yīng)在同一根電纜內(nèi)，避免出現(xiàn)環(huán)路

1.2.3 電流和電壓互感器的二次交流回路電纜，從高壓設(shè)備引出至監(jiān)控和保護(hù)安裝處時(shí)，應(yīng)盡量靠近接地體，減少進(jìn)入這些回路的高頻瞬變漏磁通

2 接地和減少共阻抗耦合

接地是變電站一、二次設(shè)備電磁兼容的重要措施之一，也是變電站綜合自動化系統(tǒng)抑制干擾的主要方法。在變電站設(shè)計(jì)和施工過程中，如果能把接地和屏蔽很好地結(jié)合起來，可以解決大部分干擾問題。下面針對一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的特點(diǎn)，介紹一些行之有效的接地應(yīng)注意的問題和方法。

2.1 一次系統(tǒng)接地

處理一次系統(tǒng)接地時(shí)，應(yīng)注意對于引入瞬變大電流的地方應(yīng)設(shè)多根接地線并加密接地網(wǎng)，以降低瞬變電流引起的地電位升高和地網(wǎng)各點(diǎn)電位差。例如：①設(shè)備接地線要接于地網(wǎng)導(dǎo)體交叉處；②設(shè)備接地處要增加接地網(wǎng)絡(luò)互連線；③避雷針、避雷器接地點(diǎn)應(yīng)采用兩根以上的接地線和加密接地網(wǎng)絡(luò)。

2.2 二次系統(tǒng)接地

從電磁兼容的角度，對二次系統(tǒng)工作接地要求是：①工作接地網(wǎng)（總線）各點(diǎn)電位應(yīng)一致；②多個(gè)電路公用接地線時(shí)，其阻抗應(yīng)盡量小；③由多個(gè)電子器件組成的系統(tǒng)，各電子器件的工作接地應(yīng)連在一起，通過一點(diǎn)與安全接地網(wǎng)相連。

降低多個(gè)電路共用地線阻抗所產(chǎn)生的噪聲電壓；避免產(chǎn)生不必要的地環(huán)路，或造成不同接地點(diǎn)有電位差。

3 降低裝置本身對電磁干擾的敏感度

3.1 隔離措施

采取良好的隔離和接地措施，可以減小干擾傳導(dǎo)侵入。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，行之有效的隔離措施有以下幾種：

3.1.1 模擬量的隔離

變電站的監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)裝置以及其他自動裝置所采集的模擬量，大多數(shù)都來自一次系統(tǒng)的電壓互感器和電流互感器，它們均處于強(qiáng)電回路中，不能直接輸入至自動化系統(tǒng)，必須經(jīng)過設(shè)置在自動化系統(tǒng)各種交流輸入回路中的隔離變壓器隔離，這些隔離變壓器一、二次之間必須有屏蔽層，而且屏蔽層必須接安全地，才能起到比較好的屏蔽效果。

3.1.2 開關(guān)量輸入、輸出的隔離

變電站綜合自動化系統(tǒng)開關(guān)量的輸入，主要是斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)和主變壓器分頭位置等。開關(guān)量的輸出，大多數(shù)也是對斷路器、隔離開關(guān)和主變壓器分接開關(guān)的控制。這些斷路器和隔離開關(guān)都處于強(qiáng)電回路中，如果與自動化系統(tǒng)直接相連，必然會引入強(qiáng)的電磁干擾。因此，要通過光電耦合器隔離或繼電器觸點(diǎn)隔離，這樣會取得比較好的效果。

3.2 濾波

濾波是抑制自動化系統(tǒng)模擬量輸入通道傳導(dǎo)干擾的主要手段之一。對于串入信號回路的干擾采用濾波的方法可以有效地濾除。因此，各模擬量輸入回路都需要先經(jīng)過一個(gè)濾波器，以防止頻率混迭。

對于電磁干擾嚴(yán)重的環(huán)境，可采用電容和非線性電阻組成的并聯(lián)浪涌吸收器，以抑制暫態(tài)干擾。這種浪涌吸收器能有效地抑制共模和差模暫態(tài)干擾。因此，常用在綜合自動化系統(tǒng)各子系統(tǒng)的交流輸入回路的小電壓互感器和小電流互感器的二次側(cè)，以及直流電源的入口處。電容器的電容量一般可取0.5μF以下；非線性元件一般可用碳化硅SiC，或氧化鋅ZnO、放電管等；理想的非線性電阻應(yīng)具有熱容量大、響應(yīng)快、電容電流及泄漏電流小、啟動電壓低和非線性特性好等特點(diǎn)。

4 結(jié)束語

變電站的抗電磁干擾是一項(xiàng)非常復(fù)雜，且實(shí)踐性非常強(qiáng)的工作。一種干擾現(xiàn)象可能由若干種因素引起，及時(shí)對其進(jìn)行科學(xué)有效的分析，研究清楚干擾的性質(zhì)，并采取相應(yīng)的抗干擾措施，對保證變電站安全、可靠地運(yùn)行有著十分重要的意義。

［1］程坦,王洪林.淺議變電站內(nèi)綜合自動化系統(tǒng)的抗電磁干擾[J].內(nèi)江科技.2009.

［2］侯德明.淺析變電站抗電磁干擾的措施[J].價(jià)值工程.2010.