文档介绍：提高变电所自动化系统可靠性的措施一、概述变电所综合自动化系统具有功能强、自动化水平高、可节约占地面积、减轻值班员操作及监视的工作量、缩短维修周期以及可实现无人值班等优越性。这已为越来越多的电力部门的专家和技术人员所共识。但一方面,由于它是高技术在变电所的应用,是一种新生事物,很多人对它还不够了解,因此也不放心。特别是目前不少工作在变电所第一线的技术人员与运行人员,对综合自动化系统的技术和系统结构还不了解,对其可靠性问题比较担心。另一方面,变电所综合自动化系统内部各个子系统都为低电平的弱电系统,但它们的工作环境是电磁干扰极其严重的强电场所,在研制综合自动化系统的过程中,如果不充分考虑可靠性问题,没有采取必要的措施,这样的综合自动化系统在强电磁场干扰下,也确实很容易不能正工作,甚至损坏元器件。因此,综合自动化系统的可靠性是个很重要的问题。可靠性是指综合自动化系统内部各子系统的部件、元器件在规定的条件下、规定的时间内,完成规定功能的能力。不同功能的自动装置有不同的反映其可靠性的指标和术语。例如,保护子系统的可靠性通常是指在严重干扰情况下, 不误动、不拒动。远动子系统的可靠性通常以平均无故障间隔时间 MTBF 来表示。提高综合自动化系统可靠性的措施涉及的内容和方面较多,本章将从电磁兼容性、抗电磁干扰的措施和自动化系统本身的自纠错和故障自诊断等方面讨论提高变电所综合自动化系统的可靠性措施问题。二、变电所内的电磁兼容(一) 电磁兼容意义变电所内高压电器设备的操作、低压交、直流回路内电气设备的操作、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围静电场、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或其他电子设备,就可能引起自动化系统工作不正常,甚至损坏某些部件或元器件。电磁兼容的意义是,电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能,它们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作,从而达到互不干扰,在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。电磁兼容的内容包括抗干扰( 设备和系统抵抗电磁干扰的能力) 和电磁发射控制( 设备和系统发射的电磁能量的控制) 两个方面。电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和电磁敏感设备。针对电磁干扰的三要素,提出三种解决电磁干扰问题的方法是: ①抑制干扰源产生的电磁干扰( 滤波、屏蔽和接地);②切断干扰的传播途径; ③提高敏感设备抗电磁干扰的能力( 降低对干扰的敏感度)。变电所综合自动化系统以微机、集成电路和电子器件为其主要部件,属于电磁敏感设备。如果具有良好的电磁兼容性能,对保证自动化系统的安全、可靠运行有着十分重要的意义。解决其电磁兼容的途径,主要侧重于提高抗电磁干扰的能力。(二) 变电所内电磁干扰产生的原因及其特点仔细分析电磁干扰产生的原因,是采取正确的抗干扰措施的先决条件。根据干扰的三要素,干扰形成的途径为干扰源一耦合通道一电磁敏感设备。 1 .电磁干扰源分析目前与电力系统有关的电磁干扰源有外部干扰和内部干扰两方面。外部干扰源指的是与变电所综合自动化系统的结构无关,而是由使用条件和外部环境因素决定的干扰源。对变电所综合自动化系统来说,外部干扰源主要有交、直流回路开关操作、扰动性负荷( 非线性负荷、波动性负荷) 短路故障、大气过电压( 雷电)、静电、无线电干扰和核电磁脉冲等, 概括表现为如下三类: ③场的干扰. 变电所设备的交流电源及直流电源受低频扰动现象包括: (1) 电压波动。由大负荷变化引起的周期性或非周期的电压波动, 幅值一般不超过± 10 %额定电压。(2) 电压突降和中断。电压突降指电压突然降低于 90 %额定值; 电压中断指电压消失,主要由大负荷突变、短路、故障切除及重合闸等引起。(3) 谐波污染。由电气设备的非线性电压( 电流) 特性所产生, 如大功率整流器、换流器、感应炉、电弧炉和某些家用电器等。(4) 非工频整数倍数的间谐波。主要来源是电焊机、电弧炉、静态变频器、换流器等。(5) 电力线附加信号扰动。电力部门利用供电网络, 在工频电压上叠加信号电压以传送某种信号时( 如负荷控制、远方读表、分时计费、电力线载波、通信等) 信号电压对交流电源产生干扰。这些低频扰动对变电所的二次设备和综合自动化系统都会产生干扰。传导瞬变和高频干扰是指通过传导进入变电所综合自动化系统和电子设备的各种浪涌和高频瞬变电压或电流。其特征为: (1) / 50μs( 电压)和8/ 20μs( 电流) 单向浪涌。产生这类单向浪涌的原因有雷击、操作和短路故障等。除变电所遭受雷击外,还可能有沿送电线路进入的雷电浪涌。如果接收设备阻抗很高,则浪涌对设备形成电压脉冲;如果设备阻抗低,则形成电流脉冲。(2)10/700 μs 浪涌。这是雷击通信线路