某變電站高壓開關(guān)柜通信系統(tǒng)改進(jìn)建議

秦立軍 李超

摘要：作為電力系統(tǒng)重要的控制設(shè)備之一，高壓電開關(guān)柜的使用對(duì)電力系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響。而怎樣提升變電站中高壓開關(guān)柜的運(yùn)行穩(wěn)定性是本篇文章主要論述的內(nèi)容。本文通過闡述變電站高壓開關(guān)柜電纜的選取、接線方式以及布線路徑，對(duì)于通信系統(tǒng)整體提出有待改進(jìn)的建議，以供讀者參考。

關(guān)鍵詞：變電站；RS485；電纜；抗干擾能力

對(duì)于筆者所選取的某個(gè)變電站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)查，對(duì)其6KV的系統(tǒng)進(jìn)行微機(jī)線路保護(hù)以及監(jiān)測(cè)，所用的監(jiān)控系統(tǒng)也是市面上應(yīng)用廣泛的系統(tǒng)。運(yùn)用通信控制系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)約的轉(zhuǎn)換，同時(shí)切換到總機(jī)上，這種6KV的系統(tǒng)和通信控制系統(tǒng)相連接，通過通信系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且與部件之間進(jìn)行調(diào)控。而為了整體提升通信網(wǎng)絡(luò)的可靠特性，需要選用更為合適的電纜進(jìn)行布線和接線，進(jìn)而提升變電站總線的抗干擾性能。

1 電纜的選擇

1.1 雙絞線傳輸速率與距離的關(guān)系

筆者調(diào)查的變電站主要采用雙絞線當(dāng)作傳輸媒介，這種介質(zhì)最大傳輸距離可達(dá)一千兩百米，并且傳輸?shù)木嚯x和速率往往成反比，如果在達(dá)到最大傳輸速率的情況下想要繼續(xù)傳輸更遠(yuǎn)的距離，則需要根據(jù)變電站高壓開關(guān)柜以及電量選取中繼器進(jìn)行距離的延長(zhǎng)。

1.2 電纜的特性阻抗

在通信網(wǎng)絡(luò)線路上，如果信號(hào)源發(fā)出的功率較大，則通信線上就會(huì)有更遠(yuǎn)的信號(hào)傳輸。而因?yàn)榇嬖谧杩蛊ヅ涞年P(guān)系，只有當(dāng)通信線路上的負(fù)載阻抗和信號(hào)源頭有一定的關(guān)系的時(shí)候，才有最大的輸出輸入功率。根據(jù)全電路的歐姆定律可知，變電站采用阻抗在120Ω以上的輸出電纜線的時(shí)候，可以保障數(shù)據(jù)信號(hào)在線路上有著高效和穩(wěn)定的傳輸，這種情況下可以保障電源內(nèi)電阻和外接電路的總阻值相等，同時(shí)因?yàn)橥ㄐ啪€路和信號(hào)的源頭是可以匹配成功的，信號(hào)波動(dòng)過程中的功率以及穩(wěn)定性比較有保障。

1.3 電纜的選擇

在選取電纜的過程中，由電阻的計(jì)算公式可得，電纜電阻和其自身截面積是有關(guān)的。并且因?yàn)樽冸娬镜?KV開關(guān)柜有整體綜合的保護(hù)裝置，其通信控制器的距離與通信電纜上的設(shè)備有多個(gè)連接孔徑，并且可以隨著變電站的建設(shè)、通信點(diǎn)的增加，有著更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展空間，因此選擇合適的通信電纜是保障通信系統(tǒng)運(yùn)行的有效方式。

2接線方式和布線路徑

2.1 連接方式

對(duì)于變電站的高壓開關(guān)柜來說，主要采用的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是比較重要的，一般來說總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選取的都是總線結(jié)構(gòu)，并且增加線路上的接電處理設(shè)備，讓整體通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性能有效增強(qiáng)，將結(jié)構(gòu)優(yōu)化去除引出線可以得到最適合當(dāng)前通信電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

2.2變電所內(nèi)的干擾

在變電站內(nèi)6KV的配電室中有著較為復(fù)雜的磁場(chǎng)環(huán)境，而影響其實(shí)際應(yīng)用的干擾物也是較多的，工頻的干擾、雷電等自然因素干擾、控制線路干擾等等方面都會(huì)導(dǎo)致通信傳輸信號(hào)的不穩(wěn)定波動(dòng)，要采用不同的抗干擾措施進(jìn)行降低這種變電站內(nèi)部的干擾。

2.3 雙絞線的抗干擾性能分析

運(yùn)用雙絞線進(jìn)行控制磁場(chǎng)干擾是十分有效的一種方式。雙絞線消除干擾可以通過信號(hào)源所接收到的回路干擾信號(hào)進(jìn)行扭絞，并且整體進(jìn)行調(diào)控。這種雙絞線的調(diào)控需要將設(shè)備進(jìn)行逆時(shí)針方向扭絞，選取適合長(zhǎng)度才能夠有更好的防止干擾的效果。

2.4 屏蔽電纜的接地

一般來說，我國(guó)在進(jìn)行通信電纜信號(hào)屏蔽的時(shí)候采用將電纜屏蔽層與地面接觸的方式，這種方式經(jīng)濟(jì)廉價(jià)，同時(shí)有較好的效果。

2.4.1接地方式的選擇

對(duì)通信電纜整體的調(diào)控包括屏蔽層的有效接地，這其中包括懸浮接地、單點(diǎn)接地等多種方式。首先將設(shè)備中的電路信號(hào)集中，將集中點(diǎn)擴(kuò)大并應(yīng)用到系統(tǒng)中，這是最為簡(jiǎn)單實(shí)用的“單點(diǎn)接地”方式，地面上的電纜往往要和其他部分電流相耦合，并且依據(jù)本變電站通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)進(jìn)行方式的選擇，具體方法是選取一條可以連接其他線路的總線網(wǎng)絡(luò)，將其所連接的線路屏蔽層連接起來，并且在通信網(wǎng)絡(luò)一端接地。這樣可以有效保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的安全與平等，并且因?yàn)榈入娢幻婧徒拥鼐W(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)系很少，電位不會(huì)很高，且可以隨地網(wǎng)的變化進(jìn)行變化，這樣可以有效的保持接入總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間沒有具體的電位差，從而可以確保通信聯(lián)網(wǎng)的可靠性。

2.4.2采用點(diǎn)接地時(shí)的干擾情況分析

在屏蔽電纜線的干擾源過程中，一般都是將導(dǎo)線中所產(chǎn)生的干擾信號(hào)進(jìn)行特殊標(biāo)識(shí)，將包裹屏蔽電纜心和屏蔽層的磁通進(jìn)行修改，讓這些信號(hào)能量在屏蔽層之間形成一定的感應(yīng)電勢(shì)。讓屏蔽層所產(chǎn)生的電流以及磁通更全面的包圍電纜內(nèi)芯，而且磁通和外導(dǎo)線的干擾量相反，部分這樣的反向干擾源稱為反向磁通。依據(jù)電磁感應(yīng)整體的原理可以進(jìn)行判斷，并且在較為理想的試驗(yàn)情況之下，屏蔽層的阻值與干擾磁通的效果是有密切關(guān)系的，反向的磁通在電纜內(nèi)芯中所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通中心感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是相等的，但擁有不同的方向。

2.5布線路徑的選擇

筆者認(rèn)為在變電站的高壓開關(guān)柜通信系統(tǒng)布線的過程中，應(yīng)當(dāng)規(guī)避其與電力線，特別是高功率的電力線平行，進(jìn)行多管式的穿插布線。電纜的溝渠通道內(nèi)應(yīng)當(dāng)采用6KV的電纜線進(jìn)行強(qiáng)磁場(chǎng)構(gòu)建，而因?yàn)闂l件限制，應(yīng)當(dāng)降低多層通信網(wǎng)絡(luò)線的內(nèi)置布線，并且遠(yuǎn)離電力線路，將干擾盡可能的避免和解決。

3結(jié)語

作為電力系統(tǒng)重要的控制設(shè)備之一，高壓電開關(guān)柜的使用對(duì)電力系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響；而因?yàn)榇嬖谧杩蛊ヅ涞年P(guān)系，在通信網(wǎng)絡(luò)線路上，信號(hào)源功率就會(huì)在通信線上有更遠(yuǎn)的信號(hào)傳輸。通過對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且與部件之間進(jìn)行調(diào)控，可以整體提升通信網(wǎng)絡(luò)的可靠特性，而選用更為合適的電纜進(jìn)行布線和接線，有效提升變電站總線的抗干擾性能，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，采用一定阻抗的輸出電纜線可以保障數(shù)據(jù)信號(hào)在線路上有著高效和穩(wěn)定的傳輸，也可以保障電源內(nèi)電阻和外接電路的總阻值相等。

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