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摘 要：铁路变配电所经过数年的发展后，其自动化程度已经达到了相当水平，铁路电网建设现代化水平也相应提高了，输配电和电网调度也实现了自动化，在总体上降低了建设铁路变配电在总费用。本篇文章在简要介绍了自动化系统之后，针对当前铁路变配电在自动化方面常见的一些问题，由设计和施工经验进行分析与总结，分析出原因后，然后提出了处理方案。
关键词：变配电所；自动化系统；研究
1.变配电所自动化系统的结构
变配电所自动化系统从物理结构上归类可分为两种，一种是智能化的一次设备，另一种是网络化的二次设备；从逻辑就结构上可归为三个层次，根据有关定义，可将此三个层次称为过程层、间隔层、站控层。每个层次的内部和层次与层次之间都使用高速化的网络进行信息交流。在上述三个层次里面，对于数字化变配电自动化系统，其研究正在逐步开展之中。当前的研究的侧重点是过程层这个方面，比如光电互感器、状态检测等技术或设备的研发。在国外，这方面已有一定的成果，在国内众多的科研院所和厂家投入了一定的资金人力到这项研究中，并获得了较大的进展。
2.目前主要存在的问题
当前，在铁路综合自动化配电所中，容易出现的问题主要有：1.载波机电源、远动柜的电源插件、RTU信号插件、UPS和后台监控微机等遭遇不同程度的损坏；2.变配所综合自动化在运行过程中出现报警信息遗漏、发送信号错误率较高的情况。
3.技術分析及解决方案
3.1 载波机电源、远动柜的电源插件、 RTU 信号插件、 UPS 和后台监控微机不同程度的损坏
（1）通过技术分析和现场调查分析，个人认为这种情况主要原因是雷电波在经由变低压侧的通信电缆入侵，导致RTU 信号插件、UPS 和后台监控微机等遭受一定的损坏。究其原因可分析为以下几种情况：
①雷电波的侵入过程： 一般情况下，雷电波是经由变配电所附近的10kv的线路侵10 kV母线，最后通过变压器高、低绕组之间的静电和电磁耦合，进入低压出线。因为途中经过了三级削峰，所以最后景观所用变压低压出线的平波作用后，电压的幅值就大大降低了。而因为雷电波的电压和能量非常高，而且由于在设备技术上阀式避雷器等设备存在一定的限制，尽管很大一部分的雷电能量在抵达设备以前已经消除了，但是其电波的幅值仍然还是较高的，经由所用的变压器的低压出线 ， 加入到变配电所内所有的 220 V 交流回路之中。
②微机设备屡遭雷害的原因：
其主要原因是得到了变配电所的保护和合闸电源直流系统的整流充电系统设计容量相对来说比较大，电压的承受能力也较强。正是以你为大容量电池组对尖峰脉冲具有吸收作用，而且整流回路有平波作用，最后达到保护装置中的脉冲电压大幅度减小。此为导致微机装置损坏，但是常规的保护装置可以安全运转的重要原因。
③远动载波系统受雷害特别严重的原因：
经实践经验分析，一般有两方面的原因，第一个就是电源方面的原因，调度的远动载波系统一般是通过分开的小容量 UPS提供电量，但是这些UPS往往使用的是压敏电阻进行保护。另一个原因就是信号端方面的原因。所有两路RTU出线网络较长 ，并且未采用屏蔽电缆，而在雷电多发去，厂所端未安装防雷设备的情况下，变配电所以及沿线附件落雷，这些情况也会导致有很大概率出现在电缆中感应出很高的雷电压的情况，从而导致设备被电击后发生损坏的现象。
（2） 解决措施
综上可知，雷电危害对于使用微机系统的现代化变配电所会造成严重的安全威胁，此系统的防雷问题需要引起重视。雷电波一般情况下是经由通讯采集电缆和电源部分两条路径入侵。
对于低压电源的防雷保护问题，特别应该得到重视。本人认为，对于其设计，可从以下几个方面入手：①进出所的电缆采用屏蔽电缆，屏蔽层两边进行可靠接地。 ②建立新的微机系统后，要通过厂家对此系统防雷方面的设计有深层次的把握，信号和数采部分一般情况下要配备光电隔离的装置。 ③ 在必要的时候于设备的接口处配备压敏电阻、TVS管或者是专业防雷模块，这样就能形成单级甚至是多级的保护结构。
3.2 对变配所综合自动化运行中的报警信息不全、 报现象或发信号准确率低问题的技术分析
微机保护和监控装置不仅朋友数字部件，也有模拟部件，但是干扰对于这两个部件的后果是有很大差别的。模拟电路如果在干扰作用下，通常情况下，会使得开关电路出现错误翻转的现象，如果未采取比较完善的闭锁方案会使得错误动作的发生；数字电路如果受到干扰影响，通常情况下，会使得数据或地址传递不准确，进而致使有关装置发生功能性故障。因此，可知，干扰作用若较轻，会导致数据信息传递不准确，干扰作用若较重，往往会导致保护错误动作，都会对电力系统的供电之可靠性造成不同程度的影响。
我们所说的干扰即除了正常信号之外，还能对监视和操作装置的正常运转有不利作用的，变化不规则的信号。在变配电所中，一般的干扰源可以归类为下面三种：
①交变磁场的干扰在一些部件的周围会产生非常强的交变磁场，比如在变压器和电抗器、电容周围会会产生非常强的交变磁场。在交变磁场中，二次设备例如导线、通讯回路等都会在不同程度上受到它的感应，上述感应会导致干扰电压的产生。干扰电压会进一步导致二次设备CPU不正常运转，例如会显示器图像变形扭曲和闪烁、内存数据变化等现象。交变磁场的干扰在所有的干扰中是最常见的。
②电容耦合干扰因为一次设备载流体对二次回路间有一定的电容，所以，一次设备也会对二次电缆造成电容干扰作用。除外，在变配电所中，导线之间的耦合，电源线跟系统这两者之间的耦合。此为电场耦合或者称为磁场耦合，是干扰二次设备正常工作的因素之一。
③地电位差干扰处于电力系统之中，由于对地绝缘不良，都会导致不稳定的泄漏电流的产生，地电流在大地中的流动往往会导致电压差，这样会使得站内两端接地缆芯以及屏蔽层产生电流形成干扰。若选择二次设备接地地点错误， 漏电流会导致各点之间有较大的电压差 ，通常这种情况下会使二次设备发生种种不可预见的故障。
参考文献
[1] GB50052-95，供配电系统设计规范[S].
[2] 王智涛，梅生伟，胡伟.变电站混成自动电压控制策略研究[J].电工电能新技术 ，2006，（03）.
关键词：变配电所；自动化系统；研究
1.变配电所自动化系统的结构
变配电所自动化系统从物理结构上归类可分为两种，一种是智能化的一次设备，另一种是网络化的二次设备；从逻辑就结构上可归为三个层次，根据有关定义，可将此三个层次称为过程层、间隔层、站控层。每个层次的内部和层次与层次之间都使用高速化的网络进行信息交流。在上述三个层次里面，对于数字化变配电自动化系统，其研究正在逐步开展之中。当前的研究的侧重点是过程层这个方面，比如光电互感器、状态检测等技术或设备的研发。在国外，这方面已有一定的成果，在国内众多的科研院所和厂家投入了一定的资金人力到这项研究中，并获得了较大的进展。
2.目前主要存在的问题
当前，在铁路综合自动化配电所中，容易出现的问题主要有：1.载波机电源、远动柜的电源插件、RTU信号插件、UPS和后台监控微机等遭遇不同程度的损坏；2.变配所综合自动化在运行过程中出现报警信息遗漏、发送信号错误率较高的情况。
3.技術分析及解决方案
3.1 载波机电源、远动柜的电源插件、 RTU 信号插件、 UPS 和后台监控微机不同程度的损坏
（1）通过技术分析和现场调查分析，个人认为这种情况主要原因是雷电波在经由变低压侧的通信电缆入侵，导致RTU 信号插件、UPS 和后台监控微机等遭受一定的损坏。究其原因可分析为以下几种情况：
①雷电波的侵入过程： 一般情况下，雷电波是经由变配电所附近的10kv的线路侵10 kV母线，最后通过变压器高、低绕组之间的静电和电磁耦合，进入低压出线。因为途中经过了三级削峰，所以最后景观所用变压低压出线的平波作用后，电压的幅值就大大降低了。而因为雷电波的电压和能量非常高，而且由于在设备技术上阀式避雷器等设备存在一定的限制，尽管很大一部分的雷电能量在抵达设备以前已经消除了，但是其电波的幅值仍然还是较高的，经由所用的变压器的低压出线 ， 加入到变配电所内所有的 220 V 交流回路之中。
②微机设备屡遭雷害的原因：
其主要原因是得到了变配电所的保护和合闸电源直流系统的整流充电系统设计容量相对来说比较大，电压的承受能力也较强。正是以你为大容量电池组对尖峰脉冲具有吸收作用，而且整流回路有平波作用，最后达到保护装置中的脉冲电压大幅度减小。此为导致微机装置损坏，但是常规的保护装置可以安全运转的重要原因。
③远动载波系统受雷害特别严重的原因：
经实践经验分析，一般有两方面的原因，第一个就是电源方面的原因，调度的远动载波系统一般是通过分开的小容量 UPS提供电量，但是这些UPS往往使用的是压敏电阻进行保护。另一个原因就是信号端方面的原因。所有两路RTU出线网络较长 ，并且未采用屏蔽电缆，而在雷电多发去，厂所端未安装防雷设备的情况下，变配电所以及沿线附件落雷，这些情况也会导致有很大概率出现在电缆中感应出很高的雷电压的情况，从而导致设备被电击后发生损坏的现象。
（2） 解决措施
综上可知，雷电危害对于使用微机系统的现代化变配电所会造成严重的安全威胁，此系统的防雷问题需要引起重视。雷电波一般情况下是经由通讯采集电缆和电源部分两条路径入侵。
对于低压电源的防雷保护问题，特别应该得到重视。本人认为，对于其设计，可从以下几个方面入手：①进出所的电缆采用屏蔽电缆，屏蔽层两边进行可靠接地。 ②建立新的微机系统后，要通过厂家对此系统防雷方面的设计有深层次的把握，信号和数采部分一般情况下要配备光电隔离的装置。 ③ 在必要的时候于设备的接口处配备压敏电阻、TVS管或者是专业防雷模块，这样就能形成单级甚至是多级的保护结构。
3.2 对变配所综合自动化运行中的报警信息不全、 报现象或发信号准确率低问题的技术分析
微机保护和监控装置不仅朋友数字部件，也有模拟部件，但是干扰对于这两个部件的后果是有很大差别的。模拟电路如果在干扰作用下，通常情况下，会使得开关电路出现错误翻转的现象，如果未采取比较完善的闭锁方案会使得错误动作的发生；数字电路如果受到干扰影响，通常情况下，会使得数据或地址传递不准确，进而致使有关装置发生功能性故障。因此，可知，干扰作用若较轻，会导致数据信息传递不准确，干扰作用若较重，往往会导致保护错误动作，都会对电力系统的供电之可靠性造成不同程度的影响。
我们所说的干扰即除了正常信号之外，还能对监视和操作装置的正常运转有不利作用的，变化不规则的信号。在变配电所中，一般的干扰源可以归类为下面三种：
①交变磁场的干扰在一些部件的周围会产生非常强的交变磁场，比如在变压器和电抗器、电容周围会会产生非常强的交变磁场。在交变磁场中，二次设备例如导线、通讯回路等都会在不同程度上受到它的感应，上述感应会导致干扰电压的产生。干扰电压会进一步导致二次设备CPU不正常运转，例如会显示器图像变形扭曲和闪烁、内存数据变化等现象。交变磁场的干扰在所有的干扰中是最常见的。
②电容耦合干扰因为一次设备载流体对二次回路间有一定的电容，所以，一次设备也会对二次电缆造成电容干扰作用。除外，在变配电所中，导线之间的耦合，电源线跟系统这两者之间的耦合。此为电场耦合或者称为磁场耦合，是干扰二次设备正常工作的因素之一。
③地电位差干扰处于电力系统之中，由于对地绝缘不良，都会导致不稳定的泄漏电流的产生，地电流在大地中的流动往往会导致电压差，这样会使得站内两端接地缆芯以及屏蔽层产生电流形成干扰。若选择二次设备接地地点错误， 漏电流会导致各点之间有较大的电压差 ，通常这种情况下会使二次设备发生种种不可预见的故障。
参考文献
[1] GB50052-95，供配电系统设计规范[S].
[2] 王智涛，梅生伟，胡伟.变电站混成自动电压控制策略研究[J].电工电能新技术 ，2006，（03）.