李慶春 葛雯 王平 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)工學(xué)院(110161)
摘要：農(nóng)村常規(guī)變電所正在進(jìn)行無(wú)人值班改造，已改造過(guò)的變電所運(yùn)行并不十分理想，本文針對(duì)遙測(cè)精度，遙信誤報(bào)、遙控可靠性方面存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)建議。
關(guān)鍵詞：精度 遙測(cè) 遙控 遙信
1 遙測(cè)的精度
目前，已經(jīng)改造的變電所，利用直流采樣終端機(jī)進(jìn)行模擬量采集是較為常用方法之一，其原理框圖如圖1。
模擬量經(jīng)過(guò)這些環(huán)節(jié)的誤差積累，最終都能引起遙測(cè)值的不穩(wěn)定或遙測(cè)精度的不穩(wěn)定。
這些誤差主要來(lái)自變送器中的互感器及整流器中半導(dǎo)體二極管。互感器是采用鐵芯材料做為電能變換介質(zhì)，而鐵芯的磁滯特性使次級(jí)信號(hào)滯后于初級(jí)信號(hào)。另外，鐵芯還有飽和現(xiàn)象，在飽和區(qū)具有非線性特性。二極管也是非線性元件且存在工作的死區(qū)，所有這些因素都會(huì)影響到測(cè)量值的精度。
為了滿足對(duì)遙測(cè)精度的要求，變電所的終端機(jī)宜采用交流采樣的方式。交流采樣是對(duì)二次變換后輸出的工頻交流信號(hào)直接進(jìn)行數(shù)字量化，然后對(duì)量化后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工處理。交流采樣和直流采樣相比少了整流放大環(huán)節(jié)，也就少了這些環(huán)節(jié)的誤差積累。更重要的是，利用交流采樣的終端機(jī)其模擬量采集部分一般由單獨(dú)的模塊進(jìn)行處理，它可以對(duì)交流的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行高速度、高密度的采樣，以使采樣后的離散信號(hào)能正確地還原出原來(lái)的模擬信號(hào)。
2 遙信誤報(bào)
遙信量的采集原理如圖2，發(fā)生遙信誤報(bào)原因有：
2.1 電磁干擾
當(dāng)繼電器接點(diǎn)打開時(shí)(圖2)，光耦的輸入端懸空，如果有外界電磁場(chǎng)的干擾且干擾電壓超過(guò)12V，就可使光耦導(dǎo)通而造成遙信的誤報(bào)。遙信在干擾下的脈沖波形如圖3。如果終端機(jī)上任何一個(gè)元器件接觸不良產(chǎn)生電火花，即可成為干擾源而引起遙信的誤報(bào)。
2.2 繼電器本身的因素
當(dāng)繼電器由于接點(diǎn)氧化、腐蝕使其表面產(chǎn)生氧化膜時(shí)，其接點(diǎn)電阻會(huì)增大，+12V(或24V)的電壓有時(shí)可能不會(huì)使它導(dǎo)通或者雖然導(dǎo)通但接點(diǎn)之間的電流極小，這會(huì)使調(diào)度端不能顯示開關(guān)的真實(shí)變位。
當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)，由于接點(diǎn)間存在一個(gè)抖動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程，于是通過(guò)光電隔離后的波形就產(chǎn)生了一個(gè)反應(yīng)接點(diǎn)抖動(dòng)暫態(tài)過(guò)程的方波(圖4)。這樣就在調(diào)度端顯示有若干個(gè)遙信變位，造成遙信誤報(bào)。可從以下兩方面采取防誤報(bào)措施。
圖4 觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)遙信輸出波形
(1) 在軟件處理上采用帶時(shí)限算法：干擾信號(hào)大部分為短時(shí)、高幅度信號(hào)，沒(méi)有很長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，采用帶時(shí)限算法，采集到為高電平信號(hào)后不立即發(fā)送，過(guò)一段延時(shí)后，查詢?cè)撔盘?hào)，若還為高電平即發(fā)變位信號(hào)。這樣可以解除大部分的干擾信號(hào)。另外，采用延時(shí)算法還可以消除由于繼電器接點(diǎn)抖動(dòng)而造成的誤報(bào)。
(2) 提高遙信取樣回路的信號(hào)電平：如果把取樣回路的信號(hào)電平提高，就能擊穿繼電器觸頭的氧化膜，防止由于氧化膜引起接點(diǎn)電阻增大，而引起繼電器接點(diǎn)閉合而沒(méi)有遙信變位信號(hào)的發(fā)出。但取樣回路的信號(hào)電平提高以后，為了與終端機(jī)連接，還應(yīng)加另外的隔離電路。此外，信號(hào)電平提高以后，還可以排除一部分由于電磁干擾而引起的誤報(bào)。
3 遙控回路的誤動(dòng)
當(dāng)斷動(dòng)器拒動(dòng)(拒分或拒合)時(shí)，跳閘控制回路電流為直流2.5A，合閘控制回路電流為2A左右，由于它不能滅弧，就會(huì)燒壞遙分或遙合繼電器，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使終端機(jī)損壞。另外，由于干擾電波的存在，某一時(shí)刻可能使某一遙控回路對(duì)應(yīng)的三極管導(dǎo)通，這樣遙控繼電器就會(huì)吸合，操作回路的電源加在跳閘線圈(或合閘接觸器線圈)上，斷路器可能誤動(dòng)。
3.1 防拒動(dòng)措施
圖5為采取防拒動(dòng)措施后的遙控接線。ZJ為中間繼電器的接點(diǎn)，接點(diǎn)容量較大。防拒動(dòng)裝置在遙控命令已發(fā)出，但斷路器發(fā)生拒分或拒合時(shí)，延時(shí)到裝置的整定時(shí)間，就起動(dòng)ZJ，使ZJ先于YF(YH)接點(diǎn)斷開控制回路的電源，從而起到保護(hù)遙控繼電器的目的。
3.2 防誤動(dòng)措施
為防誤動(dòng)改造遙控回路的作法是，每個(gè)遙控回路的遙控執(zhí)行繼電器線圈上不直接加操作電源，操作電源由一路遙控繼電器N來(lái)控制，采用這種接線以后，要遙控?cái)嚯娖鲿r(shí)，先使繼電器N動(dòng)作，其接點(diǎn)吸合，給所有的遙控執(zhí)行繼電器都加上操作電源，然后再遙控相應(yīng)的回路。采用這種接線后，可以減少斷路器誤動(dòng)作的發(fā)生。因?yàn)楦蓴_波雖然可能使三極管導(dǎo)通，但遙控繼電器不會(huì)吸合，所以就不能使斷電器誤動(dòng)作。
現(xiàn)在運(yùn)行的農(nóng)村變電所，大部分是常規(guī)變電所，正確地實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)變電所的無(wú)人值班改造，可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而本試驗(yàn)正是為提高常規(guī)變電所無(wú)人值班改造技術(shù)的可靠性、實(shí)用性而提出了切實(shí)可行的措施。
(收稿日期：2008-04-11)
