關(guān)于變電所的電磁防護(hù)研究

【摘 要】本文介紹了電力變配電所電磁干擾產(chǎn)生的來(lái)源及電磁干擾的危害，對(duì)電磁干擾進(jìn)行了建模，分析了通過(guò)抑制干擾源、切斷傳播途徑、提高設(shè)備本身抗干擾能力、防雷技術(shù)等防范措施來(lái)消除電磁干擾，保證無(wú)人化電力變（配）電所的可靠運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】變電所；電磁防護(hù)；干擾；措施；安全

Abstract： This paper introduces the power distribution by changing the source of electromagnetic interference and electromagnetic interference harm， on the electromagnetic interference of the modeling， analysis by suppressing the interference source， cut off the route of transmission， improving the equipment itself ant jamming ability， lightning protection technology measures to eliminate electromagnetic interference， to ensure unmanned electric power （with electricity ） the reliable operation of the.

Key words： Substation；Electromagnetic protection；Interference；Measures，Safe

引言

現(xiàn)今電力方面自動(dòng)化技術(shù)水平發(fā)張迅速，變電所運(yùn)行的技術(shù)也隨之得到了較大的提升，也為實(shí)現(xiàn)變電所無(wú)人運(yùn)行打下了基礎(chǔ)。為了確保變電站能夠安全的運(yùn)行，這就要求變電所內(nèi)的微機(jī)以及監(jiān)控系統(tǒng)不能受到任何干擾，且長(zhǎng)時(shí)間的不出現(xiàn)故障。為了使變電所能夠安全穩(wěn)妥的運(yùn)行，必須有效地利用科學(xué)手段解決變電所電磁防護(hù)的難題。

1.電磁干擾的來(lái)源

雷擊放電時(shí)，太陽(yáng)黑子的爆發(fā)，日輝和地磁暴等被稱為自然現(xiàn)象的電磁干擾源。一個(gè)連續(xù)的干擾源，脈沖干擾源和間接來(lái)源的干擾等被稱為人造的電磁干擾源。

機(jī)車牽引的干擾源以及接觸網(wǎng)等引起的電磁干擾是變電所主要來(lái)源，以及在電氣設(shè)備的高電壓和低電壓的交流與直流電路的電氣設(shè)備的運(yùn)行，在閃電雷擊過(guò)電壓造成的感應(yīng)過(guò)電壓電氣設(shè)備周圍的靜電場(chǎng)、電磁輻射和輸電線路或設(shè)備故障時(shí)產(chǎn)生瞬變都會(huì)引起電磁干擾。

2.電磁干擾的危害

電磁干擾會(huì)加大導(dǎo)致數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率，也會(huì)使消息的可靠性能大大較低，從而導(dǎo)致信息的言重缺失記憶錯(cuò)誤的發(fā)生。電磁干擾自動(dòng)控制系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)失控事故、誤控或誤動(dòng)作，縮減了控制系統(tǒng)的可靠性能及有效性，并危及安全。在控制系統(tǒng)中除了敏感的電子設(shè)備、裝置及對(duì)電磁干擾敏感的器件和電路之外，機(jī)敏的電機(jī)及電器都會(huì)對(duì)電磁產(chǎn)生干擾，從而成為電子干擾接受器。

3.電磁干擾的建模

創(chuàng)建一個(gè)原因（例如干擾源）和影響（例如，作為該裝置的電路響應(yīng)的一部分）的關(guān)系。有很多方法能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容性建模的，其中的問(wèn)題的類型及性質(zhì)取決于建模的方法，并決定了系統(tǒng)的復(fù)雜性、金準(zhǔn)度的要求以及有關(guān)精準(zhǔn)理論的近似程度。

4.電磁干擾的防范措施

電磁干擾務(wù)必應(yīng)同時(shí)擁有三個(gè)基本條件：存在的電磁干擾能量；存在某個(gè)遭受電磁干擾的設(shè)備，當(dāng)電磁干擾超出容許干擾設(shè)備性能的界限，被干擾的設(shè)備性能會(huì)產(chǎn)生混亂事故；導(dǎo)致電磁能能源傳遞與干擾及被干擾間的耦合通道。因此，務(wù)必應(yīng)同時(shí)擁有三個(gè)基本的要素才能產(chǎn)生電磁干擾。倘若縮減掉任意一個(gè)，都不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。

4.1、抑制干擾源。抑制干擾源指的就是盡力減少干擾源的du/dt，di/dt。通過(guò)感染源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)減少干擾源的du/dt的目的，減小干擾源的di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4.2、切斷傳播途徑。通過(guò)傳導(dǎo)干擾和輻射干擾路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)干擾源對(duì)變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的干擾。能夠切斷干擾傳播途徑的方法有以下幾種：隔離、屏蔽、濾波、接地。

1）隔離，為防止干擾的危害與保護(hù)裝置的隔離策略主要包括以下幾點(diǎn)：①交流電壓、電流、功率等交流信號(hào)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為直流量送入微機(jī)；②交流量均經(jīng)小型中間電壓互感器和電流互感器隔離，使交流“地”與直流“地”隔離；③所有開(kāi)關(guān)量的輸入和輸出觸點(diǎn)和數(shù)字量輸出等，都應(yīng)采用光電隔離。

2）屏蔽，利用金屬板或者金屬網(wǎng)將干擾源、載擾線路及設(shè)備線路等容易受到干擾的線路圍攏起來(lái)，可以減少輻射干擾的傳遞。機(jī)殼以鐵質(zhì)材料為主，以達(dá)到屏蔽電場(chǎng)及磁場(chǎng)的作用，當(dāng)遇到電場(chǎng)非常強(qiáng)的時(shí)候，也可以在鐵殼內(nèi)壁加裝銅網(wǎng)。銅絲編織的屏蔽網(wǎng)或金屬管較多的用于線路的屏蔽，以及良好的接地。

3）濾波，過(guò)濾掉電磁波中干擾的部分被稱為濾波。由于開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部元件布局更緊密，電源和輸出線的間距較短，而接地線卻較長(zhǎng)，因此對(duì)外界干擾的防御能力較差，特別是在高頻率時(shí)。電源濾波器必須安裝在電源的入口處，以便有效地預(yù)防電源干擾，濾波器的接地點(diǎn)應(yīng)選在盡量考接地面的位置且與地面距離最短，只有經(jīng)過(guò)濾波器的電源線才能進(jìn)入設(shè)備的內(nèi)部。

4）接地，讓地面與電路設(shè)備及系統(tǒng)與低阻抗的導(dǎo)體連接起來(lái)，制造一個(gè)低阻抗路徑的高頻干擾電壓，從而防止干擾的耦合和傳播。將數(shù)字區(qū)域和模擬區(qū)域用地線進(jìn)行隔離，與此同時(shí)，數(shù)字地和模擬地也要進(jìn)行分離，以避免信號(hào)接地回路導(dǎo)致的電磁干擾，必定要選用一種接地的辦法，A/D、D/A芯片布線以此為原則。

5.結(jié)語(yǔ)

電力變電所的無(wú)人值守化主要依靠抗干擾性能來(lái)保持正常運(yùn)行，并且在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程當(dāng)中采用一定的抗干擾措施，才能有效地保證變電所在任何環(huán)境下都能夠正常的運(yùn)行，確保電氣設(shè)備正常安全的運(yùn)行。