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变电所自动化装置可靠性分析与探究论文
摘要：文章探讨了变电所综合自动化装置的可靠性，从影响变电所综合自动化装置可靠性的几个成因出发，将电磁干扰、软硬件、人员原因这几大成因逐一分析，并针对分析出的原因提出了可以采取的对策，以供在设备选择、工程施工和事故分析时参考。
关键词：变电所;可靠性;电磁干扰
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-0118( 2010) -06-0100-01
随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展，变电所采用综合自动化技术已成为不可逆转的趋势。以沈阳地区来说，最近几年所有新上的变电所，包括500 kV、220 kV变电所全部采用综合自动化技术，并在应用中已经成熟起来。
一、影响综合自动化装置可靠性的因素
变电所内各种电磁干扰源很多，高压设备的操作、低压交直流回路、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围的静电场、电磁波辐射和输电线路或设备短路故障所产生的瞬变过程等都会产生电磁干扰这些电磁干扰进入变电所内的综合自动化系统.有可能引起自动化系统工作不正常，甚至损坏某些部件。
二、降低电磁千扰的措施
(一)变电所主接地网
变电所的主接地网不仅直接关系到设备和人身安全，且是二、三次设备采取各种接地抗干扰措施的基础。如果主地网不符合要求，采取其他措施往往难以消除从地电位引来的干扰。所以对变电所的主接地网必须给予充分重视。接地网接地电阻过大或均压不良都会导致在雷电流或工频接地短路电流入地时地电位异常升高。甚至可能发生接地网的局部向电缆反击而损坏综合自动化设备，所以在分析综合自动化装置的异常时，应结合当时的短路和天气情况，将变电所主接地网作为一个重要因素来考虑。
(二)其他抗电磁干扰的措施 。
同一型号、实现同一功能的元器件或芯片，选用抗干扰性好的元器件或芯片;系统结构设计和组装工艺。电路设计中要求元器件和线路布局合理，以消除元器件之间的电磁耦合相互干扰，优化的电路设计也可消除或削弱外部干扰对整个系统的影响。如去耦电路、平衡电路等。组装工艺、印制板的选择、焊接工艺、表面贴装工艺等也会对装置的抗电磁干扰性能产生影响。
隔离措施。①光电隔离。②继电器隔离：继电器线圈和触点之间没有电气上的联系，从而避免强电和弱电信号之间的直接接触。继电保护装置一般出口回路全部用继电器回路，防止误出口。③变压器隔离。对于一般交流信号，可以用普通变压器实现隔离，而脉冲变压器可实现数字信号的隔离。布线隔离。将微弱信号电路与易产生噪声污染的电路分开布线，最基本的要求是信号线路必须和强电控制线路、电源线路分开走线，而且相互间要保持一定距离。
电源抗干扰。电源抗干扰的方法很多，如加电源滤波、交流稳压、使用瞬变电压抑制器(TVS)等，但是由于变电所均设计有直流电源，直流母线挂有蓄电池，相当于并接了一个大电容，综合自动化装置从电源引入的干扰情况并不严重，所以变电所装置电源抗干扰的重点在装置的开关电源应降低干扰的发射，避免装置间互相影响。
三、消除人为因素措施分析
人为因素的消除主要通过对运行人员、继电保护人员、远动人员的培训和实践，提高他们的技术素养和运行维护水平，同时，有些现场制度也有修改的必要，例如将定期校验制改为状态检修制等。为提高现场人员实施反措的自觉性，应该从原理上分析几条重点反措，明确其实施意义。
(一)专用接地铜排直接连通
装设静态保护的保护屏间用专用接地铜排直接连通，各行专用接地铜排首末端同时连接，然后在该接地网的一点经铜排与控制室接地网连通。专用接地铜排的截面不得小于100 mmz。共阻抗耦合指干扰源回路和受干扰回路之间存在一个公共阻抗，干扰电流通过这个公共阻抗所产生的干扰电压传导给受干扰的回路，下图是接地线成为公共阻抗的典型份子。任何一个回路的地线上有电流流过都会影响其他回路，这说明每个回路的接地点A、B、C都不是真正的零电位点。而是随各个回路的电流犬小变化而变动。
接地线成为公共阻抗示倒电路消除共阻抗耦合的方法有2种：一点接地法和尽量降低公共阻抗由于变电所综合自动化系统均为弱电系统，其装置若分别接地，就会如上面分析的那样，因为接地的公共阻抗而导致互相干扰，在敷设保护专用接地铜网后，由于施工上是首末相连，且材料为截面木小于100 mm2的铜排，其阻抗很小，可近似认为是同点接地，即在敷设了截面不小于100mm2的接地铜排后，所有的综合自动化装置其地电位被强制为一点电位，从而有效地降低了由于地电位的不同而导致的干扰。
(二)电流互感器一点接地
电流互感器及电压互感器的二次回路分别有且只能有一点接地电流互感器和电压互感器二次回路必须接地，其原因是为了人身和二次设备的安全。电流互感器及电压互感器的二次回路只能有一点接地，因为一个变电所的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点会出现电位差，当有大的接地电流注入地网时，各点间还可能有较大的电位差。如果一个电连通的电流、电压互感器回路在不同点同时接地。地网上的电位差将窜入这个连通的回路。有时还造成不必要的分流在某些情况下，可能将这个在一次系统并不存在的电压引入综合自动化的检测回路，使测量电压数值不正确，波形畸变，导致继电保护阻抗元件及方向元件不正确动作。在电流二次回路中。2个以上的接地点可能会分流二次电流，也可能由于地网电位差产生额外的电流，均将使继电保护动作不正确，测量装置测量值不准确。
四、结束语
本文分别从降低综合自动化装置可靠性的几个因素分析了在装置设计、变电所施工、运行维护等方面可以采取的提高综合自动化装置可靠性的措施。但是综合自动化装置的可靠性是一个相当大的题目，同时装置的可靠性并不等于综合自动化系统的可靠性，后者还涉及系统的构建等内容。对可靠性的考虑也同时牵涉与投资的关系，本文仅是在综合自动化装置的选型、安装、调试和运行工作中，对综合自动化装置可靠性的一些心得。
参考文献：
[1]昊海军.小议无人值守变电所的设计与维护[J].重庆交通学院学报，2004(6)：19-23.
[2]王玉廷.S7-400在化工变电所ECS系统中的应用[J].天津：河北工业大学，2002.
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