配电系统自动化提高变电站综合自动化系统可靠性的措施.pptx

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1、会计学1配电系统自动化提高变电站综合自动化系配电系统自动化提高变电站综合自动化系统可靠性的措施统可靠性的措施 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如，如，微机保护子系统的可靠性通常是指在严重干扰情况下，不误动，不拒动微机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来表示来表示第1页/共23页7-2 7-2 变电站内的电磁兼容变电站内的电磁兼容1、电磁兼容、电磁兼容意义：意义：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

2、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。第2页/共23页内容：内容：抗干扰抗干扰（设备和系统抵抗电磁干扰的能力）（设备和系统抵抗电磁干扰的能力）电磁发射控制电磁发射控制（设备和系统发射的电磁能量的控制）（设备和系统发射的电磁能量的控制）电磁干扰的三要素：电磁干扰的三要素：解决办法：解决办法：抑制干扰源产生的电

3、磁干扰抑制干扰源产生的电磁干扰（滤波、屏蔽和接地）（滤波、屏蔽和接地）切断干扰的传播途径切断干扰的传播途径提高敏感设备抗电磁干扰的能力提高敏感设备抗电磁干扰的能力 （降低对干扰源的敏感度）（降低对干扰源的敏感度）干扰源、传播途径和电磁敏感设备干扰源、传播途径和电磁敏感设备第3页/共23页 2、变电站内电磁干扰产生的原因及其特点、变电站内电磁干扰产生的原因及其特点（1）电磁干扰源分析）电磁干扰源分析 外部干扰源外部干扰源 交流电源及直流电源受低频扰动现象交流电源及直流电源受低频扰动现象 电压波动。大负荷变化，周期性或非周期性，电压波动。大负荷变化，周期性或非周期性，幅值不超过幅值不超过10%额定

4、额定；电压突降和中断。电压突降和中断。90%额定值；中断；额定值；中断；谐波污染。非线性电压谐波污染。非线性电压/电流特性如大功率整流器；电流特性如大功率整流器；1）非工频整数倍数的谐波。源于电焊机等；非工频整数倍数的谐波。源于电焊机等；电力线附加信号干扰电力线附加信号干扰第4页/共23页 2 2）传导瞬变和高频干扰传导瞬变和高频干扰传导进入，各种浪涌和高频瞬变电压或电流传导进入，各种浪涌和高频瞬变电压或电流1.2/50s（电压）和（电压）和8/20 s(电流电流)单向浪涌单向浪涌 （雷击、操作）（雷击、操作）10/700 s浪涌（雷击通信线路）浪涌（雷击通信线路）;100/1300 s浪涌浪

5、涌（大容量熔断器断开低压馈电线路时）（大容量熔断器断开低压馈电线路时）快速瞬变干扰。快速瞬变干扰。（断开小电感负载时）（断开小电感负载时）阻尼振荡波阻尼振荡波;衰减振荡波衰减振荡波 第5页/共23页3 3）场的干扰现象场的干扰现象工频磁场工频磁场（稳态磁场和短路故障时的暂态磁场）（稳态磁场和短路故障时的暂态磁场）脉冲磁场脉冲磁场(雷击、短路事故和断路器操作雷击、短路事故和断路器操作)阻尼振荡磁场阻尼振荡磁场（高、中压站中，操作隔离开关时）（高、中压站中，操作隔离开关时）辐射磁场辐射磁场（无线电台、电视台、移动式无线电）（无线电台、电视台、移动式无线电）第6页/共23页 由自动化系统结构、元件布

6、置和生产工艺等决定。由自动化系统结构、元件布置和生产工艺等决定。主要有：杂散电感、电容引起的不同信号感应；主要有：杂散电感、电容引起的不同信号感应；交流声、多点接地造成的交流声、多点接地造成的电位差干扰电位差干扰；寄生振荡和尖峰信号引起的干扰寄生振荡和尖峰信号引起的干扰.内部干扰内部干扰长线传输造成的波的反射；长线传输造成的波的反射；第7页/共23页(2)电磁干扰的耦合途径电磁干扰的耦合途径 电容性耦合电容性耦合（又称静电耦合或电场耦合。分布电容，电（又称静电耦合或电场耦合。分布电容，电荷影响）荷影响）;电感性耦合电感性耦合（又称电磁耦合或磁场耦合。电感，磁链影（又称电磁耦合或磁场耦合。电感，

7、磁链影响响);共阻抗耦合共阻抗耦合（共用一个主回路或共用一根接地电流返回（共用一个主回路或共用一根接地电流返回路径）路径）;辐射耦合辐射耦合（高频电流经过导体时发射电磁波）（高频电流经过导体时发射电磁波）;第8页/共23页(3)电磁干扰可能造成的后果电磁干扰可能造成的后果 电源回路干扰的后果电源回路干扰的后果交流电源、直流电源交流电源、直流电源;计算机电源受干扰，往往造成计算机工作不稳定，甚至死机计算机电源受干扰，往往造成计算机工作不稳定，甚至死机 模拟量输入通道干扰的后果模拟量输入通道干扰的后果轻则影响采样精度和计算的正确性轻则影响采样精度和计算的正确性;重则可能引起微机保护误动，甚至还可能

8、损坏元器件重则可能引起微机保护误动，甚至还可能损坏元器件 第9页/共23页 CPU和数字电路受干扰的后果和数字电路受干扰的后果 影响影响CPU正常工作正常工作;RAM,EPROM中数据或标志出错中数据或标志出错;开关量输入、输出通道干扰的后果开关量输入、输出通道干扰的后果第10页/共23页7-3 7-3 变电站抗干扰的措施变电站抗干扰的措施 针对电磁干扰的三要素进行针对电磁干扰的三要素进行消除或抑制干扰源消除或抑制干扰源;切断电磁耦合途径切断电磁耦合途径;降低装置本身对电磁干扰的敏感度降低装置本身对电磁干扰的敏感度第11页/共23页 1、抑制干扰源的影响、抑制干扰源的影响（1）屏蔽措施）屏蔽措

9、施 二次设备内，各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层，起电磁场屏蔽作用，防止高频干扰进入二次设备内，各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层，起电磁场屏蔽作用，防止高频干扰进入一次设备与自动化系统输入、输出的连接采用带有金属外皮（屏蔽层）的控制电缆，电缆的屏蔽层两端接地一次设备与自动化系统输入、输出的连接采用带有金属外皮（屏蔽层）的控制电缆，电缆的屏蔽层两端接地第12页/共23页机柜和机箱采用铁质材料，一种屏蔽机柜和机箱采用铁质材料，一种屏蔽机箱或机柜的输入端子上对地接一耐压的小电容机箱或机柜的输入端子上对地接一耐压的小电容,可以抑制外部高频干扰可以抑制外部高频干扰第13页/共23页(

10、2)减少强电回路的感应耦合减少强电回路的感应耦合 控制电缆尽可能离开高压母线和暂态电流的入地点，并尽可能减少平行长度；控制电缆尽可能离开高压母线和暂态电流的入地点，并尽可能减少平行长度；电流互感器回路的电流互感器回路的A,B,C相线和中性线应在同一根电缆内，避免出现环路；相线和中性线应在同一根电缆内，避免出现环路；电流和电压互感器的二次交流回路电缆，从高压设备引出至监控和保护安装处时，应尽管靠近接地体，减少进入这些回路的高频瞬变漏磁通电流和电压互感器的二次交流回路电缆，从高压设备引出至监控和保护安装处时，应尽管靠近接地体，减少进入这些回路的高频瞬变漏磁通第14页/共23页 2、接地和减少共阻抗

11、耦合、接地和减少共阻抗耦合 (1)一次系统接地一次系统接地以防雷、保安（系统中性点接地）为目的以防雷、保安（系统中性点接地）为目的 但对二次回路的电磁兼容有重要的影响但对二次回路的电磁兼容有重要的影响设多根接地线并加密接地网：设多根接地线并加密接地网：设备接地要接于地网导体交叉处；设备接地要接于地网导体交叉处；设备接地要增加接地网络互连线；设备接地要增加接地网络互连线；避雷针、避雷器接地点应采用两根以上的接地线和加密地网络避雷针、避雷器接地点应采用两根以上的接地线和加密地网络第15页/共23页(2)二次系统接地二次系统接地 安全接地安全接地 设备的外壳接地、以防电击或静电放电；设备的外壳接地、

12、以防电击或静电放电；工作接地工作接地给电子设备一个电位基准，保证可靠运行，防止地环流引起的干扰给电子设备一个电位基准，保证可靠运行，防止地环流引起的干扰(3)变电站综合自动化系统的工作接地变电站综合自动化系统的工作接地 地线分流原则：地线分流原则：强、弱信号分析；强、弱信号分析；信号、噪声分开；信号、噪声分开；走线时，模、数分开走线时，模、数分开第16页/共23页3、隔离措施、隔离措施 (1)模拟量的隔离模拟量的隔离 互感器互感器隔离变压器隔离变压器自动装置自动装置 一、二次之间有屏蔽层，且安全接地一、二次之间有屏蔽层，且安全接地 (2)开关量输入、输出的隔离开关量输入、输出的隔离光电耦合器隔

13、离或继电器触点隔离光电耦合器隔离或继电器触点隔离(3)其他隔离措施其他隔离措施强、弱信号电缆的隔离强、弱信号电缆的隔离 二次设备配线时，避免各回路的相互感应二次设备配线时，避免各回路的相互感应印刷电路板上的布线要注意避免互感印刷电路板上的布线要注意避免互感第17页/共23页4、滤波滤波 电容滤波器电容滤波器电感滤波器电感滤波器(扼流圈扼流圈)R.C滤波器滤波器 5、计算机供电电源的抗干扰措施计算机供电电源的抗干扰措施(1)采用隔离变压器隔离采用隔离变压器隔离隔离变压器变比可取隔离变压器变比可取1:1一、二次间，采用双屏蔽技术；一、二次间，采用双屏蔽技术；一次屏蔽层接中线；一次屏蔽层接中线；二次

14、屏蔽层与微机机箱或机柜共地二次屏蔽层与微机机箱或机柜共地 第18页/共23页(2)采用电源滤波器采用电源滤波器采用不间断电源采用不间断电源UPS选用在线式，输出为正弦波的选用在线式，输出为正弦波的(3)(4)采用氧化锌压敏电阻采用氧化锌压敏电阻安装在交流电源输入端，作用是吸收交流供电网络的过电压安装在交流电源输入端，作用是吸收交流供电网络的过电压 第19页/共23页7-4 7-4 变电站综合自动化系统的变电站综合自动化系统的 故障自诊断和自纠错故障自诊断和自纠错 1、模拟量的自纠错、模拟量的自纠错(1)利用采样数据的相关性互相校核利用采样数据的相关性互相校核如：三相交流电压和交流电流如：三相交

15、流电压和交流电流采样点采样点 零序分量零序分量 校验指标校验指标 不满足上式，认为是坏数据，应加以删除不满足上式，认为是坏数据，应加以删除第20页/共23页(2)限值判断限值判断 采样值是超过最大可能的变化范围时，认为该数据不可信。采样值是超过最大可能的变化范围时，认为该数据不可信。(3)数字滤波数字滤波2、故障自诊断、故障自诊断 刚上电，尚未投入运行前，系统本身进行的全面自检，不受时间限制刚上电，尚未投入运行前，系统本身进行的全面自检，不受时间限制 静态自检静态自检第21页/共23页RAM的自检的自检EPROM的自检的自检 投入运行的过程中，插入的自检，自检时间不能太长；投入运行的过程中，插入的自检，自检时间不能太长；动态自检动态自检模拟量输入通道的自检模拟量输入通道的自检输出通道的自检输出通道的自检运行过程重要数据的校验运行过程重要数据的校验程序出轨的自恢复程序出轨的自恢复 第22页/共23页