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摘要：变电站自动化发展程度越来越高，相关自动化技术的应用，成为保证自动化系统高效运行的重要前提，但长期以来，自动化系统设备经常受到外部因素的侵扰，从而出现不同程度的负面影响。为解决这个问题，文章将以某变电站工程为例，在分析该工程系统影响问题的基础上，研讨自动化系统抗干扰设计方法，并同步提出相应的日常业务管理建议。
关键词：变电站，自动化系统，接地方式
一、工程概况
某110KV综合自动化变电站，自动化系统存在运行速度慢、网络通信不稳定等问题，在2008年9月29日当天，变电站所在区域发生一场暴风雨，期间附近受到雷电侵袭，导致自动化系统的UPS、调度远动通信接口、主机CPU等装置被烧毁；2013年1月份中旬，变电站再次受到雷电的侵扰，自动化系统的主控单元和通信设备被烧毁，使得系统一度瘫痪。这两次雷电侵扰事故，从侧面提醒我们要重视接地方式对变电站自动化系统的影响，而系统的影响问题，可归结为两个方面：
问题一：系统二次弱电网络通信受阻
在进行装置网卡地线安装调试时，以直接接地的方式，全部连接在一点上，而变电站自动化系统网络，属于低电平的弱电系统，如果电位不平衡，很有可能干扰环流，甚至造成设备的烧毁。
问题二：雷电侵扰
针对变电站雷电侵扰后，自动化系统部分设备烧毁的问题，主要原因是一次电源的防雷设计完善度不够，而自动化系统多次串入雷电，经低压电源感应，进入站用电交流抵押系统，再通过架空地线，引入到主接地网中，使得地网的电位骤然升高，从而造成设备烧毁。
二、工程系统影响问题解决措施
针对以上变电站自动化系统两个方面的影响问题，在此提出影响问题解决的具体方法：
（一）问题一的解决方法
针对二次弱电网络通信受阻的问题，首先需要将所有装置连接于接地网上，在网络出现环流时，就能够规避通信中断现象；其次是将主机电源主线与机壳分离，以便减少电源浪涌电流的流入量，同时起到抗共模干扰的能力，对于提高主机运行速度，并减少死机现象具有明显的效果；再次是将串口光电隔离器加设在主控单元、调度通信接口、五防功能接口上，旨在减少串口地电位不平衡的问题，同时起到预防接口烧毁问题的作用；最后是对二次回路的布线进行整合，尽量拉开电力电缆与信号电缆之间的距离，以此控制弱电系统受到电磁耦合的影响。
（二）问题二的解决方法
首先是利用绝缘子隔离架空地线和龙门架，以防止雷电进入主接地网，笔者建议在变电站的外杆塔落雷点位置，用绝缘子隔开与主接地网之间的距离；其次是鉴于变电站的中心位置，较难展开接地，因此需要将接地电阻降低到10Ω以内，并以井式接地模式代替；再次是将避雷针位置的高架灯电源拆除，借助低压隔离变压器，隔断雷电进入的通道，而电源线可选择屏蔽电缆作为材料。
三、系统抗干扰设计建议
在解決变电站自动化系统影响问题的同时，还需要对系统的抗干扰进行优化设计，其中包括线路安全防护、网络结构合理设置两个方面：
（一）系统线路安全防护
变电站自动化系统线路的安全防护措施，是强化线路安全运行“未雨绸缪”的重要方式，分别从以下几个方面进行探讨。
（1）线路维护管理制度的完善。有据可依是线路安全维护的基础条件，制度的完善要以安全为宗旨，以预防为手段，做好架空线路的运行规定、运行的值班制度、缺陷设备的安全管理、设备检修安全管理等制度，确保每条线路都有专人负责，防止存在安全维护的盲点，同时有利于安全检查措施的落实到位，及时控制每个存在的安全问题。
（2）针对各种自然因素问题，提前做好预防措施，譬如防雷设备的改造，提高线路的防雷能力，譬如采用以高强度铝合金为材料的线夹类金具，直接连接碗头，并在线夹体的两端口设置了喇叭口，提高防雷的能力，以保护接地线路。另外，对线路做好全面大检修，再如提高杆架直径、杆架避开建筑物等，以免台风、雨雪等灾害压坏杆架。尤其是针对恶劣的气候，需要结合当地的气候条件，提前做好安全防范措施，由此在进行线路防护的时候，相关工作具有差异性的要求，讲究因地制宜的策略。
（3）在线路维护工作当中，做好巡视、检修等工作，对线路设备的运行状况实时登记，并及时汇报上级单位，如果在巡视和检修过程中发现设备存在质量缺陷，则要及时发出线路隐患的通知书，通知并监督用户整改。
（二）网络结构合理设置
作为变电站自动化网络系统不可或缺的一部分，接地方式要结合自动化系统设施的分布需求，展开科学的布局规划。
（1）制定符合实际的规划方案策略，首先是导线和地线的设计规划，根据高压输配电的符合容量，以及系统潮流，确定导线的载流量，其中包括电流密度的经济性、综合造价、环境因素、气候条件等，从而确定具体的导线类别和型号，并通过条件校验，确定具体的允许温度、电晕和无线电干扰等。同时根据防雷设计、工程的技术条件、导线配合、热稳定要求等，选取适合的地线。其次是金具设计，根据线路特征、导线规格、绝缘子型号等，选择合适的金具，在组装金具的时候，需要确保顺线路方向和横线线路方向所安装的绝缘子，能够灵活的转动，尤其是架空线路，要选择定型金具。再次是杆塔的设计规划，根据线路的基本特征，以及线路运行的环境，在造价允许的范围内选择合适的杆塔，如果是特殊线路或者大跨越线路，要通过比较和论证，选择多回路杆塔。
（2）对电网系统模式的优化设置，将符合分布的预测作为模型的基础。除此之外，变电站的地质选择和线路网络结构的优化，都要将其纳入变电站地址选择的规划当中。在规格化期内，电力设施建设要与城市规划衔接，充分将电力设施的外部形象和外部环境协调配合。总之，线路网络结构是线路基础设施，在安全防护的角度，很有可能影响所有线路的稳定性，因此要作为重中之重看待，做好每一项细节工作。
（三）低压配电控制
案例变电站工程的低压配电的供应对象主要是照明、消防和其他防灾用电设施，我们需要根据负荷的性质、密度、防火分区等，设置若干的支路，或者根据不同的用电类别，设置多路的配电方式。在导线选择方面，要考虑设施周围的电磁感应，以便确定具体的导体型号和截面，一方面我们可以根据敷设的方式和环境的温度，将额定载流量控制在预期负荷最大计算电流之上，而且线路的电压损失应该控制在允许值以内的同时，以满足机械强度的要求，另一方面是选择低压电器，我们应该考虑电器设备可能出现的最高电压和最低电压，不仅设备的额定频率需要和电源回路的频率相匹配，同时选择设备的环境条件，确保设备的动稳定和热稳定都能够满足短路的条件。
三、结束语
综上所述，变电站自动化系统存在运行速度慢、网络通信不稳定等问题，针对这些问题，我们不仅需要将所有装置连接于接地网上，在网络出现环流时，就能够规避通信中断现象，同时将串口光电隔离器加设在主控单元、调度通信接口、五防功能接口上，旨在减少串口地电位不平衡的问题，同时起到预防接口烧毁问题的作用，而且还要将避雷针位置的高架灯电源拆除，借助低压隔离变压器，隔断雷电进入的通道，而电源线可选择屏蔽电缆作为材料。
参考文献
[1]柴丽珍.变电站自动化系统的应用[J].中国科技博览，2013，（38）：586.
[2]陈浩河.变电站自动化系统通信网络可靠性研究综述[J].企业技术开发：下旬刊，2013，（5）：96-97.
[3]王爱国，王伟.数字化变电站自动化系统的设计研究[J].华东科技：学术版，2013，（11）：215.
[4]黄斌.变电站自动化系统的一些问题及对策研究[J].大科技，2013，（19）：122-123.
关键词：变电站，自动化系统，接地方式
一、工程概况
某110KV综合自动化变电站，自动化系统存在运行速度慢、网络通信不稳定等问题，在2008年9月29日当天，变电站所在区域发生一场暴风雨，期间附近受到雷电侵袭，导致自动化系统的UPS、调度远动通信接口、主机CPU等装置被烧毁；2013年1月份中旬，变电站再次受到雷电的侵扰，自动化系统的主控单元和通信设备被烧毁，使得系统一度瘫痪。这两次雷电侵扰事故，从侧面提醒我们要重视接地方式对变电站自动化系统的影响，而系统的影响问题，可归结为两个方面：
问题一：系统二次弱电网络通信受阻
在进行装置网卡地线安装调试时，以直接接地的方式，全部连接在一点上，而变电站自动化系统网络，属于低电平的弱电系统，如果电位不平衡，很有可能干扰环流，甚至造成设备的烧毁。
问题二：雷电侵扰
针对变电站雷电侵扰后，自动化系统部分设备烧毁的问题，主要原因是一次电源的防雷设计完善度不够，而自动化系统多次串入雷电，经低压电源感应，进入站用电交流抵押系统，再通过架空地线，引入到主接地网中，使得地网的电位骤然升高，从而造成设备烧毁。
二、工程系统影响问题解决措施
针对以上变电站自动化系统两个方面的影响问题，在此提出影响问题解决的具体方法：
（一）问题一的解决方法
针对二次弱电网络通信受阻的问题，首先需要将所有装置连接于接地网上，在网络出现环流时，就能够规避通信中断现象；其次是将主机电源主线与机壳分离，以便减少电源浪涌电流的流入量，同时起到抗共模干扰的能力，对于提高主机运行速度，并减少死机现象具有明显的效果；再次是将串口光电隔离器加设在主控单元、调度通信接口、五防功能接口上，旨在减少串口地电位不平衡的问题，同时起到预防接口烧毁问题的作用；最后是对二次回路的布线进行整合，尽量拉开电力电缆与信号电缆之间的距离，以此控制弱电系统受到电磁耦合的影响。
（二）问题二的解决方法
首先是利用绝缘子隔离架空地线和龙门架，以防止雷电进入主接地网，笔者建议在变电站的外杆塔落雷点位置，用绝缘子隔开与主接地网之间的距离；其次是鉴于变电站的中心位置，较难展开接地，因此需要将接地电阻降低到10Ω以内，并以井式接地模式代替；再次是将避雷针位置的高架灯电源拆除，借助低压隔离变压器，隔断雷电进入的通道，而电源线可选择屏蔽电缆作为材料。
三、系统抗干扰设计建议
在解決变电站自动化系统影响问题的同时，还需要对系统的抗干扰进行优化设计，其中包括线路安全防护、网络结构合理设置两个方面：
（一）系统线路安全防护
变电站自动化系统线路的安全防护措施，是强化线路安全运行“未雨绸缪”的重要方式，分别从以下几个方面进行探讨。
（1）线路维护管理制度的完善。有据可依是线路安全维护的基础条件，制度的完善要以安全为宗旨，以预防为手段，做好架空线路的运行规定、运行的值班制度、缺陷设备的安全管理、设备检修安全管理等制度，确保每条线路都有专人负责，防止存在安全维护的盲点，同时有利于安全检查措施的落实到位，及时控制每个存在的安全问题。
（2）针对各种自然因素问题，提前做好预防措施，譬如防雷设备的改造，提高线路的防雷能力，譬如采用以高强度铝合金为材料的线夹类金具，直接连接碗头，并在线夹体的两端口设置了喇叭口，提高防雷的能力，以保护接地线路。另外，对线路做好全面大检修，再如提高杆架直径、杆架避开建筑物等，以免台风、雨雪等灾害压坏杆架。尤其是针对恶劣的气候，需要结合当地的气候条件，提前做好安全防范措施，由此在进行线路防护的时候，相关工作具有差异性的要求，讲究因地制宜的策略。
（3）在线路维护工作当中，做好巡视、检修等工作，对线路设备的运行状况实时登记，并及时汇报上级单位，如果在巡视和检修过程中发现设备存在质量缺陷，则要及时发出线路隐患的通知书，通知并监督用户整改。
（二）网络结构合理设置
作为变电站自动化网络系统不可或缺的一部分，接地方式要结合自动化系统设施的分布需求，展开科学的布局规划。
（1）制定符合实际的规划方案策略，首先是导线和地线的设计规划，根据高压输配电的符合容量，以及系统潮流，确定导线的载流量，其中包括电流密度的经济性、综合造价、环境因素、气候条件等，从而确定具体的导线类别和型号，并通过条件校验，确定具体的允许温度、电晕和无线电干扰等。同时根据防雷设计、工程的技术条件、导线配合、热稳定要求等，选取适合的地线。其次是金具设计，根据线路特征、导线规格、绝缘子型号等，选择合适的金具，在组装金具的时候，需要确保顺线路方向和横线线路方向所安装的绝缘子，能够灵活的转动，尤其是架空线路，要选择定型金具。再次是杆塔的设计规划，根据线路的基本特征，以及线路运行的环境，在造价允许的范围内选择合适的杆塔，如果是特殊线路或者大跨越线路，要通过比较和论证，选择多回路杆塔。
（2）对电网系统模式的优化设置，将符合分布的预测作为模型的基础。除此之外，变电站的地质选择和线路网络结构的优化，都要将其纳入变电站地址选择的规划当中。在规格化期内，电力设施建设要与城市规划衔接，充分将电力设施的外部形象和外部环境协调配合。总之，线路网络结构是线路基础设施，在安全防护的角度，很有可能影响所有线路的稳定性，因此要作为重中之重看待，做好每一项细节工作。
（三）低压配电控制
案例变电站工程的低压配电的供应对象主要是照明、消防和其他防灾用电设施，我们需要根据负荷的性质、密度、防火分区等，设置若干的支路，或者根据不同的用电类别，设置多路的配电方式。在导线选择方面，要考虑设施周围的电磁感应，以便确定具体的导体型号和截面，一方面我们可以根据敷设的方式和环境的温度，将额定载流量控制在预期负荷最大计算电流之上，而且线路的电压损失应该控制在允许值以内的同时，以满足机械强度的要求，另一方面是选择低压电器，我们应该考虑电器设备可能出现的最高电压和最低电压，不仅设备的额定频率需要和电源回路的频率相匹配，同时选择设备的环境条件，确保设备的动稳定和热稳定都能够满足短路的条件。
三、结束语
综上所述，变电站自动化系统存在运行速度慢、网络通信不稳定等问题，针对这些问题，我们不仅需要将所有装置连接于接地网上，在网络出现环流时，就能够规避通信中断现象，同时将串口光电隔离器加设在主控单元、调度通信接口、五防功能接口上，旨在减少串口地电位不平衡的问题，同时起到预防接口烧毁问题的作用，而且还要将避雷针位置的高架灯电源拆除，借助低压隔离变压器，隔断雷电进入的通道，而电源线可选择屏蔽电缆作为材料。
参考文献
[1]柴丽珍.变电站自动化系统的应用[J].中国科技博览，2013，（38）：586.
[2]陈浩河.变电站自动化系统通信网络可靠性研究综述[J].企业技术开发：下旬刊，2013，（5）：96-97.
[3]王爱国，王伟.数字化变电站自动化系统的设计研究[J].华东科技：学术版，2013，（11）：215.
[4]黄斌.变电站自动化系统的一些问题及对策研究[J].大科技，2013，（19）：122-123.