浅谈电网调度自动化系统的干扰及防护措施

徐光亮

(商丘供电公司,河南商丘

[摘

要]

476000)

科学地管理好电网,离不开一套稳定、可靠的电网调度自动化系统,而完善的抗干扰措施,是电网调度自动化系统稳定、可靠运行的重要保证。因此,在系统的设计、安装、调试过程中,必须高度重视系统的抗干扰问题。[关键词]

调度自动化;抗干扰;屏蔽

随着电力工业的发展,电网结构日益庞大、复杂,电网调度自动系统(以下简称系统)

在电网调度管理中的作用越来越重要,它为电网

安全、优质、经济运行提供了重要的技术手段。系统由计算机、RTU及控制设备组成,属高度集成化的弱电设备,其绝缘水平低,对外界的干扰极其敏感,对雷电等强电磁脉冲和过电压的耐受能力很低。外界的各种干扰通过一定的方式传给系统,就会影响系统对数据的采集、处理和传输,进而影响系统的稳定、可靠运行。因此,必须采取有效措施,加强和改进系统对抗干扰的防护,减小外界对系统的干扰,提高系统的抗干扰能力。

1干扰的来源及传播途径1.1干扰的主要来源1.1.1来自雷电的干扰

雷电和与它相连的瞬态场在雷击点引起强烈的电磁骚扰,并通过该瞬态场将其影响扩散到周围造成干扰。由于采取了一定的避雷措施,雷电直击系统的可能性不大,但雷电的强电磁脉冲干扰不仅可能通过电源线、输入输出线以及接地装置侵入系统,而且强脉冲电磁场会产生强大的感应过电压而严重干扰甚至损坏系统设备。

1.1.2来自电网的干扰

在电网内部,输电线路事故的发生及排除等运行状态的突然变化,各种开关设备的操作,配电线路的阻抗及与配电线路相接的负载发生变化,例如大功率设备和大功率电机的启动,大型变压器的励磁冲击电流等,所有这些现象都会造成供电电压的瞬时变动。供电电压的瞬时变动会产生掉电过电压、电流冲击和高频振荡等干扰。这些干扰通过供电线或接地网络入侵系统,造成系统设备逻辑电路混乱,破坏RAM中的程序和数据,影响CPU的正常工作,导致系统瘫痪。

1.1.3来自电气设备的干扰

在现场,高电压、大电流或电压电流变化大的电气设备,其变化的电压、电流通过一定的方式耦合,干扰系统。另外,输电线、控制线等对小信号线(如开关量和模拟量采集线、通道传输线等)

也产生干扰。

1.2干扰的传播途径

上述各种干扰主要是通过输入输出线、电源线、通道线、设备屏蔽壳以及接地网络等传播给系统的。

2抗干扰防护措施

根据干扰的来源、传播途径及干扰的耦合方式,可采取相应的抗干扰措施,减小外界对系统的干扰。

2.1隔离

1)使用容量适合的电源隔离变压器。供电电源通过隔离变压器后

再供给系统220V电源,系统与电网只有磁的耦合,无电的直接联系,实现电的隔离,增强系统对电网的抗干扰能力。

2)开关量、模拟量的输入输出及系统对外通讯口要采用光电耦合

器或隔离变压器,有条件的话最好采用光纤通信,以加强接口的隔离度,提高信号传输的可靠性。

3)自动化设备的安装就位应远离大电流、高电压工作的电气设

备,减少静电感应和电磁感应。

4)敷设电缆时要注意不同类型的电缆不要混扎在一起。小信号电

缆、控制电缆、低压电源线应与高压线尽量分开敷设,避免强信号对弱信号的干扰。

2.2保护

在雷电等过电压可能侵入的所有输入输出口,设置必要的保护,

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2008年10月(上)

甚至设置多极保护,将干扰系统的过电压抑制在允许范围内。

1)隔离变压器之前要设置过压保护装置,即安装避雷器和浪涌抑

制器。避雷器可用压敏避雷器。浪涌抑制器应根据系统在实际运行中可能遇到的浪涌电压及电流的最大值来选择型号,并留余量。

2)二次设备、变送器屏、RTU间的输入输出线及系统输送信号的

进出口,要装压敏电阻以抑制信号线的过电压来波。使用的压敏电阻的电容量要尽量小,以防止压敏电阻对信号的衰减。

2.3正确接地

正确接地是重要的抗干扰措施。不正确的接地方法,反而会成为干扰的原因。

2.3.1接地电阻值要求

系统接地分为功率接地、安全接地和逻辑接地。

1)功率接地主要流过的是负载设备的回路电流,还有正常状态下

的不平衡电流、异常状态下的接地电流。这些电流变动时刻使设备间的电位变动,形成干扰。实验表明,当功率接地的接地电阻大于4Ω时,上述干扰就可能影响负载设备的正常工作,因此,功率接地的接地电阻不能大于4Ω。

2)安全接地即设备金属外壳接地,其作用是屏蔽高频对系统设备

的干扰,并可以防止因机壳上积蓄电荷而使机壳电压升高或漏电对接触外壳的工作人员造成威胁。实验表明,安全接地的接地电阻不能大于4Ω。

3)逻辑接地是为了在信号回路中为低电位提供一个统一的基准电

压。由于系统设备中常用的TTL、C-MOS电路的逻辑“1”和逻辑“0”仅差几伏,逻辑接地上的压降波动很容易造成逻辑地电位的混乱,影响系统设备的正常工作,因此,逻辑接地的接地电阻要足够小。实验表明,逻辑接地的接地电阻小于1Ω,才能保证逻辑地电位的稳定。

2.3.2等电位接地

等电位接地可以有效地防止设备间电位差造成的事故,提高系统设备的防雷能力,具体方法是:把计算机、RTU、通信设备、继电保护等二次设备的接地系统分别就近连接到闭环的接地母线上,并连接牢固,以保持各接地点的等电位。

2.3.3混合式接地系统

系统设备内的接地一般已由厂家设计成混合式接地系统,即设备内的逻辑接地、功率接地和机柜外壳接到柜内的一个端子上,再引出总接地线,安装时接到接地装置上,其特点是简便易于安装。但其抗干扰能力是有限的,主要是由于逻辑接地与机柜外壳接地直接在一起,外壳接地电位干扰会造成逻辑地电位的混乱,影响系统设备的正常工作。为了提高系统设备的抗干扰能力,外壳接地应与逻辑接地分开,单独接到机房内的安全接地上。

2.4屏蔽

屏蔽是防止静电和电磁干扰的一个十分有效的方法。

1)厂站端自动化系统周围的带电导体和带电设备都带高电压和流

过大电流,系统处于较强的交变电磁场中。实验表明,当空间磁感应强度大于3×10-6T时,计算机将会出现误动、误算。以此为参考标准,当环境磁感应强度大于3×10-6T时,应对系统设备考虑电磁屏蔽,如采用屏蔽网、屏蔽笼等屏蔽体来阻挡、衰减电磁干扰,应根据电磁干扰频率来选择屏蔽体的壁厚、几何尺寸、导电率及导磁率,这些都可在相关资料查到,要注意屏蔽体必须有效接地。

应用科技

强化木地板新旧标准的差异

赵行军

[摘

要]

王旭

223800)

于2007年10月16日由中华人民共和国国家质量

(江苏省宿迁市产品质量监督检验所,江苏宿迁

国家标准GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》(商品名称为强化木地板)

监督检验检疫总局与中国国家标准化委员会共同发布,于2008年5月1日正式实施,它替代了GB/T18102-2000《浸渍纸层压木质地板》。[关键词]

GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》;GB/T18102-2000《浸渍纸层压木质地板》;差异

国家标准GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》(商品名称为强化木地板)

于2007年10月16日由中华人民共和国国家质量监督检

验检疫总局与中国国家标准化委员会共同发布,于2008年5月1日正式实施,它替代了GB/T18102-2000《浸渍纸层压木质地板》。

新标准替代旧标准,主要考虑以下几个方面的原因:有利于促进产品国际化流通;适用于当前的生产技术水平;为产品和技术创新提供更大的空间;具有科学性和可操作性并结合我国实际情况;满足公众对环保和耐用产品的需求;通过明示产品质量,让消费者更轻松地消费。

为了满足时代不断的发展和人民生活水平的提高,我们把旧标准做了一些调整与修改,新旧标准的具体差异如下:

1修改了甲醛释放量的分类、指标和检验方法

就分类与指标而言,新标准根据目前强化木地板行业的具体情况及家庭装修对材料的需求不同,将强化木地板甲醛释放量分为两类,即E0级和E1级,相应指标确定为≤0.5mg/L和≤1.5mg/L,而旧标准将甲醛释放量分为A类:≤9mg/100g与B类:

(9～40)mg/100g;对检验

方法来说,新标准与强制性国家标准GB18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》相同,采用干燥法测定甲醛,而旧标准与中密度纤维板的检验方法相同,采用萃取法做甲醛释放量,这不能很好地模拟实际使用情况来测定甲醛值。

2修改了表面耐磨的分类、指标

强化木地板实际使用情况表明,当强化木地板的表面耐磨性能为≥

4000转时也能满足一定场所的使用要求;新标准对表面耐磨进行重新

分类,将家用型分为家用Ⅰ级和家用Ⅱ级,其中家用Ⅰ级指标为≥6000转,家用Ⅱ级指标为≥4000转。3删除了表面耐水蒸气性能指标

根据在使用过程中强化木地板表面一般不会接触到水蒸气的实际情况,该项指标可不作为考核强化木地板性能优劣的指标,所以删除了表面耐水蒸气性能指标。

4修改了吸水厚度膨胀率的试件制取、性能指标、检验方法

强化木地板吸水后边部膨胀与产品的使用寿命相关性较强,2000年版标准吸水厚度膨胀率的检验方法不能较好地仿真产品吸水后的实际表现。旧标准中,试件的尺寸为25.0mm×25.0mm,尺寸比较小,给试件制取带来一定的不便;试件的浸泡时间,旧标准中未具体提到,而新标准中明确规定为24h±15min;吸水厚度膨胀率的指标值,旧标准

2)系统的电源配电线要使用带金属屏蔽层的电力电缆,而且电缆

两端屏蔽层要分别有效接地,防止雷电在电源线上感应过电压。小信号线最好采用多重屏蔽电缆,各屏蔽层要可靠接地。

3)双绞线的磁屏蔽作用(如图1所示)图1双绞线的屏蔽作用

双绞线在外界的干扰磁通中,每根导线均被感应出干扰电流,同一根导线在相邻两个环的两段上流过的感应电流大小相等,方向相反,因而被抵消,故在总的效果上,导线并没有被感应干扰电流。因此,双

分为优等品≤2.5%、一等品≤4.5%和合格品≤10.0%,新标准仅一个指标≤18%,放宽了此项要求。

5修改了静曲强度性能指标

旧标准中静曲强度分为两个指标,其中优等品、一等品指标为≥

40.0MPa,合格品指标为≥30.0MPa。由于强化木地板一般采用悬浮式

铺装,对静曲强度要求不是很高,因此进行了适当调整,新标准修订为一个指标,即≥35.0MPa;试验方法中的试验跨距也不同,旧标准试验跨距为150mm,体现不出地板的厚度对静曲强度的影响,新标准则依据GB/T17657-1999,跨距采用厚度的20倍,当试件的厚度达不到要求时,跨距采用150mm。

6修改了尺寸稳定性性能指标

尺寸稳定性性能指标与EN13329-2000接轨,修订为≤0.9mm,

旧标准为≤0.5mm。

7修改了表面耐龟裂性能指标

旧标准中表面耐龟裂分为两个指标:0级与1级,根据多年来的检验结果证明,强化木地板产品一般能够达到0级,即用6倍放大镜观察表面无裂纹,因此取消了1级指标。

8修改了抗冲击性能指标

旧标准中抗冲击性能分为两个指标;优等品和一等品≤9mm,合格品≤12mm,多年来的检验结果表明,80%以上的强化木地板产品均能达到9mm以下,新标准修订为一个指标,即≤10mm。

9修改了表面耐划痕的指标分类

旧标准分为:优等品≥3.5N表面无整圈连续划痕、一等品≥3.0N表面无整圈连续划痕和合格品≥2.5N表面无整圈连续划痕,新标准统一

为4.0N表面装饰花纹未划破。

10增加了耐光色牢度指标及试验方法

实践证明,如果材料和生产工艺选择不当,在使用过程中强化木地板表面容易出现变色,这种缺陷是消费者无法接受的。根据同类产品标准要求,新标准增加了耐光色牢度指标及其试验方法、性能指标和检验方法与GB/T15102-2006《浸渍纸层压木质地板》相同。

11增加了表面耐磨检验用砂布校正和检验终点判断的内容

为了保证检验表面耐磨砂布的统一性和终点判断的准确性,参考

EN13329-2000的规定,增加了表面耐磨检验用砂布校正和检验终点

判断等内容。

绞线对外界磁场干扰有很好的屏蔽作用。双绞线外加屏蔽层可克服双绞线易受静电感应的缺点,使信号线有很好的电磁屏蔽效果。信号线特别是小信号线,要采用带屏蔽的双绞线。

3结束语

科学地管理好电网,离不开一套稳定、可靠的电网调度自动化系统,而完善的抗干扰的措施,是电网调度自动化系统稳定、可靠运行的重要保证。因此,在系统的设计、安装、调试过程中,必须高度重视系统的抗干扰问题。抗干扰措施要根据实际情况综合利用,单从某方面采取措施是难以收到预期效果的。

[参考文献]

[1]诸邦田.电子线路实用抗干扰技术[M].北京:人民邮电出版社,1996.[2]李锐海.电子设备防雷及防电磁干扰[J].云南电力技术,1998.[3]王洪泽.计算机系统的接地及抗干扰问题[J].广西电力技术,1998.

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