【摘要】 针对变电站保护、监控设备分散布置后的抗干扰问题,介绍了IEC关于电磁兼容性的概念和相关标准,简述国内外变电站保护、监控设备主要生产厂家执行标准的情况。对工程建设中这些设备的进口招标,国内开发、生产和工程设计有一定指导作用。
【关键词】 变电站 控制 保护 电磁兼容性
Abstract In view of the problems of electromagnetic disturbance on distributed protection and control of substations,this paper describes the conception of electromagnetic compatibility and relevant standards issued by IEC statistics and analyses about implementing those standards by domestic and foreign companies are made briefly to promote the specifications of control and protection equipment more accurately and direct importation,manufacturing and engineering designing.
Key words substation control protection electromagnetic compatibility
0 概述
近年来,变电站综合自动化迅速发展。为使工程布局更为合理,减少占地面积,节约大量电缆,减少主控楼及建筑面积,降低工程造价和推动技术进步,在高压和超高压变电站中,已开始采用分布式模式。即将控制和保护设备由原来各种条件都较好的主控楼里搬到离一次设备很近的地方。由于电磁环境发生巨大变化,如何提高这些以电力器件为核心的弱电设备对高、强电磁场等的抗干扰能力。以保证其自身的安全性、进而保证对一次设备的保护、控制准确无误,是一个应重视的问题。
习惯上,把这个问题叫做保护、控制设备的抗干扰问题。而按照国际电工技术委员会(IEC)的标准提法,这属于电磁兼容性问题。IEC关于电磁兼容性的定义为:设备或系统在其所处的电磁环境中正常工作而不对处于电磁环境的其他设备造成不可承受电磁干扰的能力。按照IEC有关文献的观点,在工程设计与施工建设中一个重要的技术问题就是在电磁环境中建立电磁兼容性。目前,它所定义的抗扰性范围为:低频干扰、瞬态和高频干扰、静电干扰、磁干扰、电磁场等。并针对电气产品开发、系统研制、工程设计和安装调试工作提出许多标准文件。可以说,这些标准已经具有相当的完备性和准确性。当然,它仍在继续充实和完善。
1 变电站电磁兼容性相关的主要标准
在IEC诸多标准中,与变电站分布式监控的电磁兼容性最密切的主要有以下3个系列。
第1个系列由IEC的工业过程测量和控制装置专委会发布,时间基本上在80年代。为IEC801,名为《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》。目前由801-1至801-5组成,分别为:总则、静电放电、辐射电磁场、快速瞬变和浪涌等5个分册。从以后发布的大量标准可以看出,该系列标准实际上已成为其他相关标准的参照基础。
第2个系列即IEC1000,名为《电磁兼容性》,由电气设备及系统的电磁兼容专委会发布,大多数文件正式发布的时间在90年代。目前已有6个部分,即IEC1000-1至IEC1000-6,主要有:总则、环境、限制、试验和测量技术、安装和抗扰指南等。每部分又分为若干篇,各篇自成为一个与电磁兼容性有关的标准,编号为IEC1000-X-X。如IEC1000-4-1,即为《电磁兼容性-第四部分:试验和测量技术-第一篇:抗扰性试验概述》。如前所述,本系列标准也以801系列为基础。所以试验和测量的各个分册与IEC801中的各分册基本对应。显然,在1000系列里,电磁兼容性已由工业范围扩大到更广的应用范围。譬如,其中就包括有核试验所产生的辐射干扰等内容。目前,该系列分册总数已达30多部。与变电站分布式监控相关的主要有:第一部分-总述,第二部分-环境,第四部分-试验和测量技术,第五部分-安装和抗扰指南。
还有一个系列为IEC255-22,名称是《电气继电器-第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验》。这部分包括4篇,基本与801系列的4个分册对应。编号为IEC255-22-1至IEC255-22-4,内容分别为:1MHz脉冲群干扰试验,静电放电试验,辐射电磁场干扰试验和快速瞬变干扰试验。这个系列的标准是基于801系列和1000系列之上,具体针对继电保护装置所作出的规定。由于它较全面地考虑到变电站的特殊电磁环境,不仅被各国保护生产厂家广为引用,还往往被引用到变电站的分布式监控系统。