摘要：在高压变电站中存在较多电气设备及电子仪器设备，由于通信配线施工中会产生电磁干扰，我们对在变电站变电站通信配线施工对如何抗电磁干扰进行研究。
关键词：变电站；通信配线施工；抗电磁干扰
引言
我国电力产业正向工业化方向发展，伴随多种计算机网络、电子设备等技术在电力工业中应用逐渐广泛，在设计现代工程电气设备时需考虑到电磁敏感和电磁干扰影响。电力系统中含有全国各地变电站，变电站中存在诸多电子设备及电气设备，进而构成了复杂电磁环境。第一，是设备自身受到部分设备影响产生电磁信号干扰；另外，电子设备自身也成为干扰源。需采取一定措施及技术使上述设备不受外界影响，或是将电磁干扰降低至最低影响程度，同时不对周围环境中其他设备造成不良影响，实现相互兼容环境正常工作，该问题是现代电力系统中急需解决问题。
电磁干扰传输方式大体分为空间传播的电磁辐射耦合方式与电路传输的传导方式。电磁干扰指的是指经过电磁源空间而传播至敏感设备的扰动。例如，输电线路电晕会产生无线电扰动为辐射性干扰。电磁辐射扰动近场体现为电磁感应和静电感应扰动；远场体现为辐射电磁波导致扰动。在距离干扰源范围内变电站电子设备会受到干扰信号影响，当信号强度超过功率时，通信设备将不能正常工作。
一、电磁干扰的危害
（1）电磁干扰信号可以导致测量仪器仪表的准确率降低，使测量结果偏离实际值。
（2）干扰信号可能导致开关电路翻转，使数字电路中误传数据或地址，造成逻辑紊乱、程序错误或数据丢失，严重时引起保护延时、误动、拒动等。
二、变电站通信配线施工的抗电磁干扰的措施
电磁干扰对变电所综合自动化系统在线运行的影响非常严重，若不采取有效措施，将产生严重的后果。消除或抑制电磁干扰可针对电磁干扰的三要素---干扰源、传播途径和电磁敏感设备来进行。可在系统的硬件和软件方面采取一些必要措施，以期消除或抑制电磁干扰。下面就硬件方面谈谈变电所综合自动化系统的抗电磁干扰措施。
（一）系统接地保护
1.一次系统接地
一次系统接地是以防雷和保证安全（系统中性点接地）为目的，但它对二次回路的电磁兼容有重要的影响。如果接地合适，可以减少所内的高频瞬变电压幅值，特别是减少电网中各点瞬变电位差，减低电网中的瞬变电位升高，这对二次设备电磁兼容很有好处。例如：（2）避雷针、避雷器的接地点应采用两根以上的接地线和加密接地网络；（2）设备接地处要增加接地网络互连线，形成总等电位连接；（3）设备接地线要接于地网导体交叉处。
2．二次系统接地
从电磁兼容的角度来说，应该做到：（1）多个电路共用接地线时，其阻抗应尽量小；（2）由多个电子器件组成的系统，各电子器件的工作接地应连在一起，通过一点与安全接地网相连；（3）工作接地网各点的电位应尽量保持一致。
（二）隔离和屏蔽
变电所的微机监控系统、微机保护装置以及其他自动化装置所采集的模拟量，大多数来自一次系统的电压互感器和电流互感器，均处于强电回路中，不能直接输入到综合自动化系统，必须经过设置在自动化系统各种交流回路中的隔离变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隔离变压器一、二次中间必须有隔离层和屏蔽层，而且屏蔽层必须安全接地，这样可起电场屏蔽作用，防止高频信号通过分布电容进入自动化系统的相应部件。
变电所综合自动化系统开关量的输入主要是断路器、隔离开关的辅助触点等，开关量的输出也大多是对断路器、隔离开关的控制。这些断路器和隔离开关都处于强电回路中，如果与自动化系统直接相连，必然会引起强的电磁干扰，因此要通过光耦合或继电器进行隔离。开关量输入回路前及信号变换部分应考虑采用滤波；开关量输入信号送CPU之前，必须进行隔离处理。可采用光电隔离，在开关量输入板的出口处和CPU板入口处各设置一级光电隔离。开关量输出回路也应该在前端采取隔离措施，可通过光耦合或继电器进行隔离，若采用两级隔离，效果会更好，可在CPU板的出口和开关量输出板的入口各设一级隔离。开关量输出回路用于控制现场的设备，要求实时性强，所以一般不能加滤波器。
二次回路布线时应考虑隔离，以减少互感耦合，避免干扰由互感耦合侵入。控制电缆尽可能离开高压母线，并尽可能减少平行布设长度。避雷器和避雷针的接地点、电容式电压互感器等都是高频暂态电流的入地点，控制电缆也应尽可能远离它们，以便减少感应耦合。强、弱信号不应使用同一根电缆，信号电缆应可能避开电力电缆，尽量增大与电力电缆的距离，并尽量减少平行布设长度。
（三）微机电源的抗干扰
1.微机电源地线与机壳的连接
电磁干扰可能进入综合自动化系统弱电部分的主要途径是通过微机电源。因为电源与干扰源的联系比较紧密，同时电源线直接连接至系统各部分，来自电源的干扰很容易引起死机，所以对微机电源的地线处理很重要。微机电源地线与机壳的连接方法有一点连接、多点连接和不连接3种。实践中多采用微机电源地线和机壳不连接的方式，其优点是可大大减少干扰造成的流过电源的浪涌电流，从而增加抗共模干扰的能力，提高系统的安全性和可靠性；而缺点是在电磁干扰下会出现对地电压降在微机电源和机壳之间浮动，如果微机系统中某一关键部分对机壳的耦合电容较大，则可能引起逻辑判断出错。对电源地线与机壳不连接的缺点，可采用一些方法来尽量减少微机电源地线对机壳的耦合：（1）尽量减少地线长度，在允许的情况下加粗线径；（2）微机系统的印刷电路板周围都用电源线封闭起来；（3）印刷电路板上的要害部分不要走线过长，特别是不要引至面板。
2.输入电源的隔离
微机电源回路是电磁干扰最容易进入的通道，所以在电磁兼容标准中，对于同一试验等级，电源回路的试验电压比其他回路高一倍。由于这个原因，电源回路必须采用比其他回路更多抗电磁干扰的措施。对于微机电源的抗干扰，可采取以下措施。（1）在电源的输入侧安装隔离变压器，由隔离变压器的输出端直接向微机供电。（2）在电源的输入侧安装电源滤波器，以滤去交流电源输入的高频干扰和高次谐波。在加装滤波器时有两个问题需要注意：一是必须在电源进线的最前端放置滤波器，滤波器之前的电源进线尽可能短，以尽量避免电磁干扰通过这段进线窜入装置内，对电路的其他部分产生影响，在可能的情况下，可考虑将滤波器直接安装在机箱上，让滤波器的金属外壳与机箱的金属外壳紧密接触；二是选用合适类型的滤波器，应针对不同类型的电源选择不同的滤波器。（3）通过UPS电源向微机系统供电，可有效地抑制正常状态下的电网低频干扰。
三、结语
变电站通信配线施工电磁干扰的环境越来越恶劣，抗干扰是一项极其复杂、实践性很强的工作。一种干扰现象可能由若干因素引起，及时分析遇到的现象，研究清楚干扰的性质，并采取相应有效的抗干扰措施，对自动化系统的更好运用，充分发挥自动化系统的性能有着十分重要的意义。
参考文献：
［1］陈鑫．变电站开关动作瞬间电磁干扰的研究与分析［J］．电气技术，2016，17（5）：118－121．
［2］王辉，范震，郭旭光．变电站电磁干扰影响因素及抗干扰措施分析［J］．河北电力技术，2015，34（3）：49－51．
论文作者:孙思友,乐卫东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：干扰论文; 电源论文; 微机论文; 回路论文; 变电站论文; 电磁干扰论文; 滤波器论文; 《基层建设》2019年第24期论文;