关于变电站自动化设备抗干扰问题探讨

关于变电站自动化设备抗干扰问题探讨

(国华(河北)新能源有限公司河北省张家口市076750)

摘要:随着经济高速发展和社会的不断进步,科学技术不断发展,自动化技术,互联网技术,变电站等领域方面也得到了巨大的发展。但是在发展的过程中也存在着巨大的问题,例如电压不稳定、设备设施不完善等问题,变电站自动化设备抗干扰的问题是众多问题中尤为突出的。在实际中,变电站自动化设备的干扰是由很多因素引起的,自动化设备的干扰会引起变电站不能正常工作。因此我们要找出引起变电站自动化设备干扰的因素,分析原因,解决变电站自动化设备干扰问题,使得变电站能够正常工作。分析产生干扰的因素,找到解决措施。本文就变电站自动化设备抗干扰问题进行简要的分析。

关键词:变电站;自动化设备;抗干扰

引言:

时代在进步,科技在发展,现代社会的物质文明来源于科技的不断创新。由于科技的不断创新和发展,也促进了变电站领域的巨大发展,但是在发展过程中,一些问题也逐渐暴露出来,变电站自动化设备的干扰问题尤为突出。如果变电站的自动化设备受到干扰,那么对变电站的影响是非常巨大的。我们要在实际运行中,找到影响变电站自动化设备正常运行的因素,分析并提出相应的解决办法,使得变电站自动化设备良好的运转。下面我们就实际情况例举一些变电站自动化设备干扰的因素,并分析提出相应的解决办法。

一、变电站自动化设备的干扰

变电站自动化设备的干扰因素是多种多样的,我们根据实际的工作运行中的典型问题进行分析,提出相应的干扰因素,分析其干扰的原因,提出相应的合理的解决办法。

1、内部干扰

内部干扰主要是由于变电站自动化设备质量方面出现问题导致的,比如自动化设备在设计方面不合理,导致自动化设备无法正常的工作,影响到工作的效率叹另外,由于变电站自动化设备在购买的过程中,出现疏忽,没有仔细检查自动化设备的质量,导致购买回来的自动化设备在使用中出现内部干扰,影响到自动化设备的正常运行

2、设备操作干扰

设备操作干扰主要就是在进行操作的过程中,变电站内断路器、隔离开关等一次设备在投切操作或开断故障电流时,由于感性负载的存在,开关触头开断时,产生的电弧熄灭和重燃可能在母线或线路上,引起含有多种频率分量的衰减振荡波,通过母线或设备间的连线将暂态电磁场的能量向周围空间辐射,形成辐射脉冲电磁场。这一系列高频振荡通过电流互感器、电压互感器藕合到二次设备上。这类干扰电压的大小取决于负载电路的电感、触点的断开速度和介质耐受能力。

3、接地不当引起的干扰

在自动化设备实际运行的过程中,由于接地不当引起的干扰情况也较常发生,主要表现在发生短路的情况下,故障电流引起高电位,导致设备无法安全的运行,甚至是会造成较为严重的人员伤亡,严重的影响到自动化设备的安全性,并且给变电站造成较为严重的经济损失。

4、电磁干扰

众所周知,变电站的正常工作离不开电与磁,因此在自动化设备的实际工作中,电磁也是引起干扰的一个主要因素。在实际的运行过程中,由于电磁的工作环境恶劣等因素,会引起自动化设备的干扰。变电站的正常工作是一次与二次设备中存在电与磁,如果在一次设备循环工作中发生干扰等情况,会通过一次与二次设备之间的耦合联系,传递到二次循环中,从而引起电磁干扰。

5、直流控制回路引起的干扰

在分、合直流电源,如接通或断开跳、合闸线圈时产生瞬变干扰。

6、电缆选用及敷设方式不合理

如果未选用带屏蔽层的电缆或者强弱电电缆混合敷设,并且未采取任何防护措施,信号电缆受到干扰的可能性将大大增加。

7、一次设备接点不良引起的干扰

一次设备接点抖动或接触不良,二次信号继电器性能不良(在直流电源电压波动时出现电颤)都会引起信号的误动。

二、干扰的传播途径及后果

干扰源主要通过以下两种形式传播:一种是干扰能量通过空间电磁波辐射进入二次系统;另一种是电磁能量以电压或电流的形式通过静电耦合、电磁场耦合的途径进入二次系统。电磁干扰极易击穿集成芯片的PN结,破坏其绝缘,使整个芯片烧毁,从而产生永久性破坏,或干扰其正常工作,所以危害极大。

干扰对于变电站综合自动化设备可能造成两种后果,一是破坏绝缘,集成芯片的PN结击穿或整个芯片烧毁,产生永久性破坏;二是干扰其正常工作,使其误动,导致或扩大一次设备故障,造成严重的损失。特别是综合自动化设备处理的信号电平可能仅为毫伏级,它们对于干扰具有极为明显的敏感性和脆弱性。而且输电电压进一步提高,对于二次设备的干扰也更加强烈,尤其是SF6气体绝缘开关电器的应用,当操作开关时,母线上会出现频率极高的振荡电压,辐射出上升沿极陡的脉冲电磁场,对变电站综合自动化设备增加了新的威胁。

二、变电站自动化设备干扰问题的原因

1、客观性因素

导致变电站自动化设备出现抗干扰问题的原因之一就是客观原因比如自然原因,当地雷雨天气较多等情况容易发生变电站自动化设备的干扰性问题,而由于客观性的因素不好把握,给问题的解决带来一定的难度。因此,要防范客观性因素的产生,应根据变电站自动化设备的运行情况,分析和总结设备在运行中存在的问题,然后制定相应的防范措施,从而减少干扰问题的发生,实现自动化设备的正常运行。

2、主观性因素

变电站自动化设备的干扰现象是比较常见的,其中主观因素是产生干扰问题的重要因素,其中,主观因素产生的原因也是多方面的。例如,变电站自动化设备自身的质量问题,设备质量存在问题,性能达到不系统运行要求,很可能会产生干扰,导致变电站运行系统不稳定。另外,技术人员操作不规范,技术水平低,对自动化设备掌握不熟练等因素也会导致自动化设备在运行中产生干扰现象,影响生产和运行效率,并对其他相关设备造成影响,甚至产生破坏性的作用,在无形中增加了设备的维护成本。

三、变电站自动化设备抗干扰问题的解决措施分析

鉴于变电站自动化设备干扰问题的多样化和复杂化,需要积极的总结针对性的解决措施,确保变电站自动化设备在实际的工作中,能够减少干扰情况的发生率,确保自动化设备的正常工作,下面针对于变电站自动化设备抗干扰问题的解决措施进行具体的分析。

1、对变电站自动化设备的质量进行严格的控制

由于在购买变电站自动化设备的时候出现质量的问题,导致自动化设备在实际的使用过程中干扰情况常常发生。因此,首先需要对变电站自动化设备的质量进行严格的控制。在购买自动化设备的时候,应该派专门的技术人员跟随购买,并且应该对自动化设备进行调试,了解自动化设备的质量和性能,待全面了解之后再结合自动化设备的生产厂家、保修时间等进行综合性的考虑购买,这样才能够确保购买的自动化设备质量合格。其次,在正式开始使用自动化设备之前,还应该针对于自动化设备进次系统的检查,进一步保证自动化设备的质量,才能够避免自动化设备出现干扰性的问题,进一步延长自动化设备的使用寿命,提高自动化设备的运行效率。

2、加装保护

除督促生产厂家提高设备功能模块的性能品质,特别是对元器件的老化筛选严格把关,保证其性能稳定外,还应在雷电等过电压可能侵入的所有输入输出口,设置必要的保护,甚至设置多极保护,将干扰系统的过电压抑制在允许范围内。①在隔离变压器前要设置过电压保护装置,即安装避雷器和浪涌抑制器。避雷器可用压敏避雷器。浪涌抑制器应根据系统在实际运行中可能遇到的浪涌电压及电流的最大值来选择型号并留余量。②二次设备的输入输出线及变电站自动化设备输送信号的进出口,要装压敏电阻以抑制信号线的过电压来波。使用的压敏电阻的容量要尽量小,以防止压敏电阻对信号的衰减。

3、规范相关的技术操作

设备操作干扰对变电站自动化设备的影响非常大,也是最为常见的一种干扰类型。因此,需要规范相关的技术操作,减少设备操作干扰问题的发生。一些较为敏感的操作,应该慎重进行,尤其是在开断故障电流的时候,需要进行规范性的操作,按照相关的技术流程执行,最大程度的避免设备操作干扰情况的发生另外,还由于一些客观性的原因,比如负荷电路的断开速度等需要技术操作人员结合自身的工作经验进行科学性的把握,进一步确保变电站自动化设备的良好运行。例如,某市在变电站运行的过程中,针对变电站设备的抗干扰问题做出了正确的分析,并对操作流程进行规范,主要从变电站自动化设备的各项结构以及设备的性能进行分析和规范,每个变电站自动化设备的运行必须严格按照规范要求来执行,如,变压器、电容器、母线、通信管理机等。

5、运用隔离与屏蔽技术

隔离技术重点从以下几个方面考虑:①使用容量适合的电源隔离变压器、供电电源通过隔离变压器后再供给设备电源。②开关量、模拟量的输入输出系统对外通迅口要采用光电耦合器或隔离变压器,有条件的话,最好采用光纤通信,以加强接口的隔离度。③自动化设备的安装就位应远离大电流、高电压工作的电气设备,减少静电感应和电磁感应。④敷设电缆时要注意不同的类型的电缆,不要混扎在一起。小信号电缆、控制电缆、低压电源线一概与高压线尽量分开敷设,避免强信号对弱信号的干扰。屏蔽技术重点从以下两个方面考虑:①自动化设备的周围带电体和带电设备都带高电压和流过大电流,自动化设备处于较强的交变电磁场中。实验表明,当空间磁感应强度大于3×10-6T时,微机将会出现误动、误算。以此为参考标准,当环境磁感应强度大于3×10-6T时,应对自动化设备考虑电磁屏蔽网,屏蔽笼等屏蔽体来阻挡衰减电磁干扰,应根据电磁干扰频率来的壁厚、几何尺寸、导电率及导磁率。②自动化设备的电源线要使用带金属屏蔽层的电力电缆,而且电缆两端屏蔽层要分别有效接地,防止雷电在电源线上感应过电压。小信号线最好采用多重屏蔽电缆,各屏蔽层要可靠接地。

6、进行合理的接地

通过进行合理的接地,选择科学的接地方式,能够显著的减少接地不当导致的干扰情况发生。目前,从变电站自动化设备的接地方式方面来看,很多变电站在接地方式方面存在着很大的问题,有的进行一点接地,有的进行两点接地。甚至有的根本就不接地,一方面容易造成严重的安全隐患,另外一方面,还容易造成自动化设备的损毁。因此,应该在接地方式方面进行科学的把握。一般情况下,可以将信号电缆的屏蔽层一端接地,并且,当信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地。信号源不接地时,屏蔽层应当在测控设备侧接地。进而通过合理的接地方式,能够显著的减少接地不当导致的干扰发生,提高变电站自动化设备的运行效率。

结语:

变电站在将来的生活中会离我们越来越近,并且变电站的发展前景是非常可观的。本文依据变电站自动化设备的干扰等相关问题进行分析,分析在实际的运行过程中,引起变电站自动化设备产生的干扰的类别,并分析产生干扰的因素,根据因素提出相关的解决措施和方法。为今后变电站的正常运行奠定基础,也为变电站其他领域的发展提供借鉴经验。

参考文献:

[1]黄翠淼.变电站自动化设备抗干扰问题的分析及解决措施[J].科技创新与应用,2014(33)

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