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摘 要：随着变电站综合自动化技术的飞速发展，对我们运维工程师来说是一个机遇也是一个挑战，这就对我们提出了更高的要求，不仅要掌握电力系统自动化的知识，还要过硬的计算机技能，不仅要有理论基础，还要有分析和解决问题的方法和实际动手能力。本文以35kV东至胜利变综自10kV保护装置通讯中断为例分析了在变电站综合自动化系统在运维中解决此类问题的方法及应对策略。
关键词：RTU；CAN；总线；电磁干扰；通讯中断
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）33-0122-01
1 故障现象及通常解决方法
35kV东至胜利变的RTU采用的是继远电网的JYSZK总控，微机保护装置是继远电网的C型保护装置，10kV采用的是分散C型保护装置的设计方案，当电容器分闸时，造成整个10kV装置通讯中断，总控CAN口烧坏。进行其他断路器分闸时也经常性地造成整个10kV保护装置通讯中断，总控CAN口被击穿。通常我们对这种CAN口被击穿的问题的解决方法是更换CAN口，东至胜利变RTU提供一个CAN口与10kV保护装置通讯，另一个CAN口与35kV保护装置、主变保护装置及测控装置通讯，用备用CAN口替换被击穿的CAN口并配置、接线。但是这种方法没有找到问题的根源，恢复通讯之后往往过不了多久由于电容器或者其他断路器的操作时总控CAN口再次被击穿通讯又中断了。
2 问题分析
到达东至胜利变现场之后，我首先采用的是模拟替代的方法，用备用的电容器保护装置做更换，更换之后做同样的操作，当电容器分闸时，同样的问题发生了，事实证明问题与保护装置无关。是否与总型的CAN口板有关呢，也不可能，因为此前CAN板已经更换过不止一次了，所以我想到了变电站综合自动化的干扰问题，电容器的分闸会产生脉冲磁场，磁场强度为数百安每米。如果没有良好的抗干扰传输介质，这样的磁场强度足以击穿CAN口，造成通信中断。果真如此吗？于是我做了这样的尝试，我将这台电容器保护装置的通讯线解开，重先换了一根通讯线接上，并在该通讯线的两端加装120Ω的电阻，然后反复做电容器断路器分合闸操作，CAN口没有被击穿。我欣喜的发现了问题所在，高兴的对客户说了四个字：电磁干扰。
变电站综合自动化系统的干扰问题一直以来都是运维工程师的大敌，如何解决干扰问题，要从根源分析，干扰源、耦合通道、敏感回路称为电磁干扰的三个要素：①干扰源：在这个实例中很显然断路器的操作是干扰源，干扰信号就来自于干扰源，干扰信号又分为外部干扰和内部干扰，我们已经排除了装置自己的原因，所以它也不是内部干扰，这个干扰信号是外部干扰。②耦合通道：干扰源和总型装置虽然共用一个接地系统，但是它们并不存在一个共用一个接地电流返回路径，因此不存在共阻抗耦合，根据现场的情况判断干扰耦合途径可能来自辐射耦合，由于干扰电磁波通过空间作用于CAN口的通讯线产生了感应电动势造成电磁耦合干扰。③敏感回路：根据胜利变的情况分析，这种电磁干扰属于共模干扰的作用所至，它引起CAN口通讯线回路对地电位发生了变化，感应电动势通过回路作用于总控CAN口板，是造成CAN口击穿的原因所在。
上面我提到的场的干扰现象产生的脉冲磁场，另外断器路的操作会产生阻尼振荡波，这是由于断路器断口的电弧重燃所引起的，这种干扰波是一连串断续出现的阻尼振荡波，上升时间快、重复率高、持续时间长，振荡频率也很高。另外由于断路器的分闸造成电压的消失会产生低频扰动也会对变电站综合自动化系统造成干扰。
综上所述，由于断路器的操作产生的强磁场干扰是造成CAN口击穿10kV保护装置通讯中断的主要原因。原因已经分析清楚了，如何消除电磁干扰呢？前面我分析了这种干扰信号是属于外部干扰，而通过接线端子排进入总控击穿CAN口的可能性很大。前面我用解开电容器通讯线的方法缓解了干扰带来的影响，这是判定问题的根源来自干扰，而通过接线端子排进入总控击穿CAN口造成通讯中断的分析是解决问题的关键所在，另外原通讯线两端为加装120Ω的电阻，没有进行线路阻抗匹配也是造成通讯中断的原因之一。
3 问题解决
根据胜利变目前情况可知干扰源的存在是由于断路器的操作产生，干扰源是找到了，但只能说尽量减少操作次数。关键要解决通过耦合通道产生了感应电动势作用途径问题。由于10kV分散装置是安装在一次设备屏上的，与装置通讯的CAN口通讯线出厂接好的，厂家的接线方式是经过每个屏都通过端子排并接的方式，这种方式恰好是给电磁干扰提供了途径，我把原来的通讯线全部解开，换成优质的通讯专用屏蔽信号线，采用不经过接线端子排，直接从保护装置CAN口并接的方式并在该通讯线的两端加装120Ω的电阻用于阻抗匹配。此外，需要注意的是：CAN口所挂接的保护测控装置一定要使用串接的方式，另外不要忘记两端都要加装120Ω的电阻，因为在传输信号中包含有高频信号或低频扰动信号，特别是在线路或电容器故障时发出的阻尼振荡波产生的干扰，所以要在两端都要加装120Ω的电阻提高该通信线的抗干扰能力。这样按上述方法接线完毕之后，反复操作电容器都没有通讯中断，经过几次技术回访发现：胜利变10kV通讯再也没有中断过，可以欣喜的断言问题解决了。
4 结束语
35kV东至胜利变通讯中断问题虽然已经解决了，但从这个运维实例中应该可以带给我们一些思考，因为变电站综合自动化的运维中要遇到的问题是千变万化的，这就需要我们理论联系实际，认真分析现场的情况，找到问题的根源，有的放矢循序渐进的进行处理，相信没有什么困难是不可战胜的，电磁干扰问题也不例外，总之我想强调的是16个字：勤于思考、认真分析、方法得当、善于总结。
参考文献
[1]丁书文.变电站综合自动化现场技术.中国电力出版社，2008.
[2]朱松林，張 劲，吴国威.变电站计算机监控系统及其应用.中国电力出版社，2008.
[3]安徽南瑞继远电网JY2000C变电站综合自动化说明书.2015.
收稿日期：2018-10-13
关键词：RTU；CAN；总线；电磁干扰；通讯中断
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）33-0122-01
1 故障现象及通常解决方法
35kV东至胜利变的RTU采用的是继远电网的JYSZK总控，微机保护装置是继远电网的C型保护装置，10kV采用的是分散C型保护装置的设计方案，当电容器分闸时，造成整个10kV装置通讯中断，总控CAN口烧坏。进行其他断路器分闸时也经常性地造成整个10kV保护装置通讯中断，总控CAN口被击穿。通常我们对这种CAN口被击穿的问题的解决方法是更换CAN口，东至胜利变RTU提供一个CAN口与10kV保护装置通讯，另一个CAN口与35kV保护装置、主变保护装置及测控装置通讯，用备用CAN口替换被击穿的CAN口并配置、接线。但是这种方法没有找到问题的根源，恢复通讯之后往往过不了多久由于电容器或者其他断路器的操作时总控CAN口再次被击穿通讯又中断了。
2 问题分析
到达东至胜利变现场之后，我首先采用的是模拟替代的方法，用备用的电容器保护装置做更换，更换之后做同样的操作，当电容器分闸时，同样的问题发生了，事实证明问题与保护装置无关。是否与总型的CAN口板有关呢，也不可能，因为此前CAN板已经更换过不止一次了，所以我想到了变电站综合自动化的干扰问题，电容器的分闸会产生脉冲磁场，磁场强度为数百安每米。如果没有良好的抗干扰传输介质，这样的磁场强度足以击穿CAN口，造成通信中断。果真如此吗？于是我做了这样的尝试，我将这台电容器保护装置的通讯线解开，重先换了一根通讯线接上，并在该通讯线的两端加装120Ω的电阻，然后反复做电容器断路器分合闸操作，CAN口没有被击穿。我欣喜的发现了问题所在，高兴的对客户说了四个字：电磁干扰。
变电站综合自动化系统的干扰问题一直以来都是运维工程师的大敌，如何解决干扰问题，要从根源分析，干扰源、耦合通道、敏感回路称为电磁干扰的三个要素：①干扰源：在这个实例中很显然断路器的操作是干扰源，干扰信号就来自于干扰源，干扰信号又分为外部干扰和内部干扰，我们已经排除了装置自己的原因，所以它也不是内部干扰，这个干扰信号是外部干扰。②耦合通道：干扰源和总型装置虽然共用一个接地系统，但是它们并不存在一个共用一个接地电流返回路径，因此不存在共阻抗耦合，根据现场的情况判断干扰耦合途径可能来自辐射耦合，由于干扰电磁波通过空间作用于CAN口的通讯线产生了感应电动势造成电磁耦合干扰。③敏感回路：根据胜利变的情况分析，这种电磁干扰属于共模干扰的作用所至，它引起CAN口通讯线回路对地电位发生了变化，感应电动势通过回路作用于总控CAN口板，是造成CAN口击穿的原因所在。
上面我提到的场的干扰现象产生的脉冲磁场，另外断器路的操作会产生阻尼振荡波，这是由于断路器断口的电弧重燃所引起的，这种干扰波是一连串断续出现的阻尼振荡波，上升时间快、重复率高、持续时间长，振荡频率也很高。另外由于断路器的分闸造成电压的消失会产生低频扰动也会对变电站综合自动化系统造成干扰。
综上所述，由于断路器的操作产生的强磁场干扰是造成CAN口击穿10kV保护装置通讯中断的主要原因。原因已经分析清楚了，如何消除电磁干扰呢？前面我分析了这种干扰信号是属于外部干扰，而通过接线端子排进入总控击穿CAN口的可能性很大。前面我用解开电容器通讯线的方法缓解了干扰带来的影响，这是判定问题的根源来自干扰，而通过接线端子排进入总控击穿CAN口造成通讯中断的分析是解决问题的关键所在，另外原通讯线两端为加装120Ω的电阻，没有进行线路阻抗匹配也是造成通讯中断的原因之一。
3 问题解决
根据胜利变目前情况可知干扰源的存在是由于断路器的操作产生，干扰源是找到了，但只能说尽量减少操作次数。关键要解决通过耦合通道产生了感应电动势作用途径问题。由于10kV分散装置是安装在一次设备屏上的，与装置通讯的CAN口通讯线出厂接好的，厂家的接线方式是经过每个屏都通过端子排并接的方式，这种方式恰好是给电磁干扰提供了途径，我把原来的通讯线全部解开，换成优质的通讯专用屏蔽信号线，采用不经过接线端子排，直接从保护装置CAN口并接的方式并在该通讯线的两端加装120Ω的电阻用于阻抗匹配。此外，需要注意的是：CAN口所挂接的保护测控装置一定要使用串接的方式，另外不要忘记两端都要加装120Ω的电阻，因为在传输信号中包含有高频信号或低频扰动信号，特别是在线路或电容器故障时发出的阻尼振荡波产生的干扰，所以要在两端都要加装120Ω的电阻提高该通信线的抗干扰能力。这样按上述方法接线完毕之后，反复操作电容器都没有通讯中断，经过几次技术回访发现：胜利变10kV通讯再也没有中断过，可以欣喜的断言问题解决了。
4 结束语
35kV东至胜利变通讯中断问题虽然已经解决了，但从这个运维实例中应该可以带给我们一些思考，因为变电站综合自动化的运维中要遇到的问题是千变万化的，这就需要我们理论联系实际，认真分析现场的情况，找到问题的根源，有的放矢循序渐进的进行处理，相信没有什么困难是不可战胜的，电磁干扰问题也不例外，总之我想强调的是16个字：勤于思考、认真分析、方法得当、善于总结。
参考文献
[1]丁书文.变电站综合自动化现场技术.中国电力出版社，2008.
[2]朱松林，張 劲，吴国威.变电站计算机监控系统及其应用.中国电力出版社，2008.
[3]安徽南瑞继远电网JY2000C变电站综合自动化说明书.2015.
收稿日期：2018-10-13