農網35 kV變電站的電磁幹擾設計
發布時間:2013-03-18 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】農網35 kV變電站的電磁幹擾有外幹擾和內幹擾之分,外幹擾包括雷電、短路故障、電暈放電、高壓開關操作、風電感應、臨近強電場感應、高頻載波等,消除、抑製農網35 kV變電站綜合自動化係統電磁幹擾按三個重要措施進行:消除或抑製幹擾源、切斷電磁耦合途徑、降低裝置本身對電磁幹擾的敏感度。
農網35 kV變電站的一次、二(er)次(ci)係(xi)統(tong)是(shi)一(yi)個(ge)不(bu)可(ke)分(fen)割(ge)的(de)整(zheng)體(ti),他(ta)們(men)既(ji)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)又(you)相(xiang)互(hu)影(ying)響(xiang)。變(bian)電(dian)站(zhan)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)內(nei)部(bu)各(ge)個(ge)子(zi)係(xi)統(tong)都(dou)為(wei)弱(ruo)電(dian)係(xi)統(tong),它(ta)們(men)工(gong)作(zuo)的(de)環(huan)境(jing)是(shi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)非(fei)常(chang)嚴(yan)重(zhong)的(de)強(qiang)電(dian)環(huan)境(jing),一(yi)旦(dan)受(shou)到(dao)這(zhe)些(xie)電(dian)磁(ci)的(de)幹(gan)擾(rao),將(jiang)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),會(hui)給(gei)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)、可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)帶(dai)來(lai)嚴(yan)重(zhong)的(de)後(hou)果(guo)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),二(er)次(ci)設(she)備(bei)本(ben)身(shen)還(hai)會(hui)發(fa)射(she)電(dian)磁(ci)波(bo)汙(wu)染(ran)環(huan)境(jing)。因(yin)此(ci),提(ti)高(gao)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)有(you)著(zhe)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)實(shi)際(ji)意(yi)義(yi)。
農網35 kV變電站的電磁幹擾有外幹擾和內幹擾之分,外幹擾包括雷電、短路故障、電暈放電、高壓開關操作、風電感應、臨近強電場感應、高頻載波等,一般外部幹擾源是變電站綜合自動化係統外部產生的,無法消除。內部幹擾是由自動化係統內部結構、元件布置和生產工藝決定。但是,外部幹擾往往是通過一、二次接線串入自動化係統內部,因此,可以通過屏蔽措施、減少強電路的感應耦合兩個方麵抑製幹擾。
消除、抑製農網35 kV變電站綜合自動化係統電磁幹擾按三個重要措施進行:消除或抑製幹擾源、切斷電磁耦合途徑、降低裝置本身對電磁幹擾的敏感度。

圖題:農用變電站
技術隔離措施
模擬量的隔離
農網35 kV變電站的微機保護裝置、微wei機ji監jian控kong裝zhuang置zhi以yi及ji其qi他ta自zi動dong化hua裝zhuang置zhi所suo采cai集ji的de模mo擬ni量liang,大da多duo來lai自zi電dian壓ya互hu感gan器qi和he電dian流liu互hu感gan器qi。電dian壓ya互hu感gan器qi和he電dian流liu互hu感gan器qi均jun處chu於yu強qiang電dian回hui路lu中zhong,不bu能neng直zhi接jie輸shu入ru到dao綜zong合he自zi動dong化hua係xi統tong中zhong,必bi須xu經jing過guo設she置zhi在zai自zi動dong化hua係xi統tong中zhong各ge種zhong交jiao流liu回hui路lu的de隔ge離li變bian壓ya器qi。這zhe些xie隔ge離li變bian壓ya器qi一yi次ci、二次中間必須有隔離層、屏蔽層,而且屏蔽層必須安全接地,這樣可起到電場屏蔽作用,防止高頻信號通過分布電容進入自動化係統的響應部件。
開關量輸入、輸出的隔離
農網35 kV變電站綜合自動化係統開關量的輸入,主要是斷路器、隔離開關的輔助接點等。開關量的輸出大多也是對斷路器、gelikaiguandekongzhi。zhexieduanluqihegelikaiguandouchuyuqiangdianhuiluzhong,jiaruyuzidonghuaxitongzhijielianjie,biranyinqihenqiangdedianliuganrao,suoyiyaotongguoguangdiangelihejidianqigeli。kaiguanliangshuruhuiluqianjixinhaobianhuanbufenyinkaolvcaiyonglvbo,kaiguanliangshuruxinhaosonggeiCPU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。在開關量的輸入板的出口處和CPU板(ban)的(de)入(ru)口(kou)處(chu)各(ge)設(she)置(zhi)一(yi)級(ji)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li),開(kai)關(guan)量(liang)輸(shu)出(chu)回(hui)路(lu)也(ye)應(ying)在(zai)前(qian)端(duan)采(cai)取(qu)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)措(cuo)施(shi),可(ke)通(tong)過(guo)光(guang)耦(ou)合(he)或(huo)繼(ji)電(dian)器(qi)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li),而(er)且(qie)兩(liang)級(ji)隔(ge)離(li)效(xiao)果(guo)最(zui)好(hao),在(zai)開(kai)關(guan)量(liang)的(de)輸(shu)出(chu)板(ban)的(de)入(ru)口(kou)和(he)CPU板的出口處各設一級隔離。
其他隔離措施
二次回路布線時,應考慮隔離,減少互感耦合,避免幹擾由互感耦合侵入。強、弱信號電纜的隔離,強、ruoxinhaobuyingshiyongyigendianlan,xinhaodianlanyingjinliangbikaidianlidianlan,jinliangzengdayudianlidianlandejuli,bingjinliangjianshaopingxingchangdu。ercibuxianshi,yingjinliangbimiangebiehuiludexianghuganying。yinshuadianlubanshangdebuxianyaozhuyibimianhugan。
設備接地
接地是變電站一、二次設備安全措施之一,也是電磁兼容的重要措施,並且是變電站綜合自動化係統抑製幹擾的主要措施。
一次係統接地
一次係統接地是以防雷、baozhenganquanweizhuyaomude,dantaduiercixitongdediancijianrongyouzhongyaodeyingxiang。ruguojiediheshi,keyijianshaokaiguanchangneideshunjiandianweishenggao,zheduiercishebeijianronghenyouhaochu。chuliyicixitongjiedi,yingzhuyiduiyuyinrushunbiandadianliudedifangyingsheduogenjiedixianbingjiamijiediwang,yijiangdishunbiandianliuyinqidedidianweishenggaohejiediwanggedianweicha。
二次係統接地
二次係統接地分為保護接地和工作接地兩大類。
保護接地:保bao護hu接jie地di主zhu要yao是shi為wei了le避bi免mian工gong作zuo人ren員yuan因yin設she備bei絕jue緣yuan損sun壞huai或huo絕jue緣yuan降jiang低di時shi,遭zao受shou電dian擊ji危wei險xian和he保bao證zheng設she備bei安an全quan。保bao護hu接jie地di是shi將jiang設she備bei的de外wai殼ke接jie地di,以yi防fang電dian擊ji或huo靜jing電dian放fang電dian。保bao護hu接jie地di的de接jie地di網wang,通tong常chang是shi一yi次ci係xi統tong的de接jie地di網wang,接jie地di線xian應ying盡jin量liang短duan和he可ke靠kao,以yi降jiang低di可ke能neng出chu現xian的de瞬shun變bian過guo電dian壓ya。
工作接地:gongzuojiedishiweilegeishebeihuoweijikongzhixitonghuobaohuzhuangzhiyigedianweijizhun,baozhengqikekaoyunxing,fangzhidihuanliuyinqiganrao。jiedixianhaikeyizuoweigejidianluzhijianxinhaochuanshudefanhuitongdao。
農網35 kV變電站綜合自動係統的工作接地,如模擬地、信號地、屏蔽地等。
濾波
濾(lv)波(bo)是(shi)抑(yi)製(zhi)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)模(mo)擬(ni)量(liang)輸(shu)入(ru)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)的(de)主(zhu)要(yao)手(shou)段(duan),模(mo)擬(ni)量(liang)輸(shu)入(ru)通(tong)道(dao)受(shou)到(dao)的(de)幹(gan)擾(rao)有(you)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)和(he)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)兩(liang)種(zhong)。對(dui)於(yu)串(chuan)入(ru)信(xin)號(hao)回(hui)路(lu)的(de)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao),采(cai)取(qu)濾(lv)波(bo)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)濾(lv)除(chu)。因(yin)此(ci),各(ge)模(mo)擬(ni)量(liang)輸(shu)入(ru)回(hui)路(lu)都(dou)需(xu)要(yao)先(xian)經(jing)過(guo)一(yi)個(ge)濾波器,以防止頻率混迭。濾波器能很好地吸收差模浪湧。
如差模幹擾信號Unm頻率比被測信號Us頻率高,則采用低通濾波器來抑製高頻差模幹擾;如果Unm頻率比被測信號Us頻率低,則采用高通濾波器;如果Unm頻率落在被測信號Us頻率的兩側,則采用帶通濾波器。
對抗電磁幹擾濾波器的要求:在阻帶範圍內,要具有足夠高的衰減量,將傳導幹擾電平降低到規定範圍內;對傳輸的有用信號的損耗,應降低到最低程度;電源濾波器對電源工作電流的損耗應降低到最低程度。
濾波器的種類及作用如下。
電容濾波器:最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)有(you)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)器(qi),利(li)用(yong)電(dian)容(rong)器(qi)頻(pin)率(lv)特(te)性(xing),使(shi)高(gao)頻(pin)串(chuan)模(mo)幹(gan)擾(rao)旁(pang)路(lu)掉(diao)。變(bian)電(dian)站(zhan)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)交(jiao)流(liu)輸(shu)出(chu)回(hui)路(lu)中(zhong),小(xiao)電(dian)壓(ya)互(hu)感(gan)器(qi)和(he)小(xiao)電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan)子(zi)上(shang)和(he)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)常(chang)用(yong)這(zhe)種(zhong)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)器(qi)。
電感濾波器:電dian感gan濾lv波bo器qi常chang稱cheng為wei扼e流liu圈quan,按an其qi作zuo用yong分fen為wei差cha模mo扼e流liu圈quan和he共gong模mo扼e流liu圈quan兩liang種zhong。差cha模mo扼e流liu圈quan串chuan接jie在zai電dian路lu中zhong,用yong於yu遏e製zhi高gao頻pin噪zao聲sheng。共gong模mo扼e流liu圈quan有you兩liang個ge線xian圈quan,當dang出chu現xian共gong模mo噪zao聲sheng時shi,兩liang個ge線xian圈quan產chan生sheng的de磁ci通tong方fang向xiang相xiang同tong,通tong過guo耦ou合he使shi電dian感gan加jia倍bei,起qi到dao很hen強qiang的de抑yi製zhi作zuo用yong。
R、C濾波器:R、C濾波器是通常采用的濾波器。在交流采樣的小電流互感器和小電壓互感器的二次側采用R、C濾波器,可以濾去高頻幹擾信號。
微機電源的抗幹擾
變(bian)電(dian)站(zhan)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)微(wei)機(ji)電(dian)源(yuan)回(hui)路(lu)是(shi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)最(zui)容(rong)易(yi)進(jin)入(ru)的(de)通(tong)道(dao),所(suo)以(yi)在(zai)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)的(de)標(biao)準(zhun)中(zhong),對(dui)同(tong)一(yi)試(shi)驗(yan)的(de)等(deng)級(ji),電(dian)源(yuan)回(hui)路(lu)的(de)試(shi)驗(yan)電(dian)壓(ya)比(bi)其(qi)他(ta)回(hui)路(lu)高(gao)一(yi)倍(bei)。例(li)如(ru)采(cai)用(yong)3級試驗等級的EFT試驗,電源回路的試驗電壓為2 kV,其他回路為1 kV。由(you)於(yu)這(zhe)個(ge)原(yuan)因(yin),所(suo)以(yi)電(dian)源(yuan)回(hui)路(lu)采(cai)用(yong)比(bi)其(qi)他(ta)回(hui)路(lu)的(de)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi),對(dui)微(wei)機(ji)電(dian)源(yuan)的(de)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)實(shi)踐(jian)中(zhong)采(cai)取(qu)以(yi)下(xia)措(cuo)施(shi)都(dou)是(shi)很(hen)有(you)效(xiao)的(de)。在(zai)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)側(ce)安(an)裝(zhuang)電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi),可(ke)以(yi)濾(lv)去(qu)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)的(de)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)和(he)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)。在(zai)加(jia)裝(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi),有(you)兩(liang)個(ge)問(wen)題(ti)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi):一是選擇合適類型的濾波器,不同的電源選擇的濾波器也是不同的,如線型穩壓電源濾波器、開關電源濾波器等;二er是shi必bi須xu在zai電dian源yuan進jin線xian的de最zui前qian端duan放fang置zhi濾lv波bo器qi,使shi濾lv波bo器qi之zhi前qian的de進jin線xian盡jin可ke能neng短duan,以yi盡jin量liang避bi免mian電dian磁ci幹gan擾rao通tong過guo這zhe段duan進jin線xian竄cuan入ru裝zhuang置zhi內nei部bu,對dui電dian路lu的de其qi它ta部bu分fen產chan生sheng影ying響xiang。在zai可ke能neng的de情qing況kuang下xia,可ke考kao慮lv將jiang濾lv波bo器qi直zhi接jie安an裝zhuang在zai機ji箱xiang上shang,讓rang濾lv波bo器qi的de金jin屬shu外wai殼ke與yu機ji箱xiang的de金jin屬shu外wai殼ke緊jin密mi接jie觸chu;在電源的輸入側安裝隔離變壓器,由隔離變壓器的輸入端直接向微機供電;通過UPS電源向微機係統供電,可有效的抑製電網低頻正常狀態下的幹擾。
由上可見,在農網35 kV變電站綜合自動化係統中,消除電磁幹擾才能保證係統整體、局部的正常工作。因此,提高35 kV變電站自動化係統的抗電磁幹擾能力,對保證二次設備和農網的安全穩定運行有著深遠的意義。
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