电力系统中，在电网容量增大、输电电压增高的同时，以计算机和微处理器为基础的继电保护、电网控制、通信设备得到广泛采用。因此，电力系统电磁兼容问题也变得十分突出，特别是在集继电保护、通讯、SCADA功能于一体的变电站综合自动化设备，通常安装在变电站高压设备的附近，该设备能正常工作的先决条件就是它能够承受变电站中在正常操作或事故情况下产生的极强的电磁干扰。比如在GIS的隔离开关操作时，可以产生频率高达数兆赫的快速暂态电压，这种快速暂态过电压不仅会危及变压器等设备的绝缘，而且会通过接地网向外传播，干扰变电站继电保护、控制设备的正常工作。一旦干扰造成保护或自动装置的误动作或者自动化系统紊乱，将可能导致电力系统事故。随着电力系统自动化水平的提高，电磁兼容技术的重要性日益显现出来。

图题：变电站系统

电磁兼容的内容

变电站电磁兼容的主要内容包括抗干扰和电磁发射控制两个方面，抗干扰是指设备和系统抵抗电磁干扰的能力，电磁发射控制指设备和系统发射的电磁能量的控制。设备的抗扰性决定于该设备的工作原理，电子线路布置、工作信号电平，以及所采取的抗干扰措施。对于敏感设备来说，完全避免电磁干扰是不可能的，但可以通过正确的接地、屏蔽、隔离等措施加以保证。
　　
变电站综合自动化系统以微机、集成电路和电子元器件为其主要部件，属于电磁敏感设备，如果具有良好的电磁兼容性能，对保证自动化系统的安全、可靠运行有着十分重要的意义。要确保变电站综合自动化系统安全、可靠运行，除了要配备性能优良的硬件设备和完美的软件技术外，采取有效措施提高电磁兼容能力是另一个必要的条件。研究有效、经济和适用的抗干扰措施是未来电磁兼容领域的重要任务。

抗电磁干扰的措施

一般来说 ，干扰形成途径为：干扰源--耦合通道--电磁敏感设备。所以抗电磁干扰须针对这三要素来进行。

屏蔽
　　
①采用带有金属外皮（屏蔽层）的控制电缆，电缆的屏蔽层两端接地。当屏蔽层一端接地时，屏蔽层电压为零，可显著减少静电感应（电容耦合）电压；当两端接地时，干扰磁场在屏蔽层中感应电流，该电流产生的磁通与干扰磁通方向相反，互相抵消，因而能显著降低磁场耦合感应电压。
　　
②二次设备内部，综合自动化系统中的测量和微机保护或自动装置所采用的各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层，这样可起电场屏蔽作用，防止高频干扰信号通过分布电容进入自动化系统的相应部件。
　　
③机箱或机柜的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可抑制外部高频干扰。由于干扰都是通过端子串入的，当高频干扰到达端子时，通过电容对地短路，避免了高频干扰进入自动化系统内部。

减少强电回路的感应耦合

①控制电缆尽可能离开高压母线和暂态电流的入地点，并尽量减少平行长度。高压母线往往是强烈的干扰源，因此，增加控制电缆和高压母线间的距离，是减少电磁耦合的有力措施。避雷器和避雷针的接地点、电容式电压互感器、耦合电容器等是高频暂态电流的入地点，控制电缆要尽可能离开它们，以便减少感应耦合。

②电流互感器回路的A、B、C相线和中性线应在同一根电缆内，避免出现环路。

③电流和电压互感器的二次交流回路电缆，从高压设备引出至监控和保护安装处时，应尽量靠近接地体，减少进入这些回路的高频瞬变漏磁通。

接地

对于综自系统中的这些电磁敏感设备，接地电位发生变化，是产生干扰的最大原因之一。因此在变电站设计和施工过程中，如果能把接地和屏蔽很好地结合起来，将可以解决大部分干扰问题。接地应包含一次系统接地和二次系统接地两方面。
　　
①一次系统接地。正确处理好一次系统接地问题，可以减少配电场高频瞬变电压幅值，减少地网中不同点的瞬变电位差，很大程度上减少了干扰源。在处理一次系统接地时，应注意以下几点：
　　
◆设备接地线要接在地网导体的交叉处。
◆设备接地处要增加接地网络互连线。
◆避雷器、避雷针接地点应采用两根以上的接地线和加密接地网络。
　　
②二次系统接地。包括安全接地和工作接地两大类。安全接地的接地网，其实就是一次设备的接地网，其作用同样是降低可能出现的瞬变过电压 ； 工作接地是为了给微机、电子等设备一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流引起的干扰。

隔离

把输入信息和输出信息进行隔离，能够有效减少干扰的侵入。在变电站自动化系统中，主要有以下几种隔离措施：
　　
①模拟量的隔离。变电站的监控系统、微机保护装置及其它自动装置所用的模拟量，大多数都来自电压互感器，它们均处于强电回路中，不能直接进入自动化系统，必须经过设置在各种交流量输入回路中的隔离变压器进行隔离，这些隔离变压器一、二次之间必须有屏蔽层，而且屏蔽层必须安全接地，这样才能起到较好的屏蔽效果。
　　
②开关量输入、输出的隔离。变电站综合自动化系统开关量的输入，主要是断路器、隔离开关的辅助接点和主变压器分接头开关的控制。自动化系统开关量的输入、输出也要采取隔离的措施，以免对自动化系统的影响。
　　
③其他隔离措施。要注意强、弱信号电缆的隔离，强、弱信号不应使用同一根电缆，信号电缆应尽可能避开电力电缆，避免与电力电缆平等布设。

滤波

滤波是抑制自动化系统模拟量输入通道传导干扰的主要手段之一。模拟量输入通道受到的干扰有差模干扰（常态干扰）和共模干扰（共态干扰）两种。对于模拟量信号回路的差模干扰，可以采用加装滤波的措施，对于共模干扰，可以通过双端对称输入采用回路来抑制。

计算机电源的抗干扰措施

大多数变电站综自系统的计算机电源取自站用交流220V，当电网受到冲击时，电压和频率产生的波动将直接影响到综自系统运行的稳定性和可靠性，严重时造成系统死机，所以，计算机交流电源的抗干扰措施是至关重要的。通常最简单实用的办法是加装不间断电源（UPS），一方面可抑制电网低频常态干扰，另方面是在电源断电时能直接给计算机供电，保证计算机的持续运行。此外，也可以采用加装氧化锌压敏电阻、电源滤波器、隔离变压器等抗干扰措施。

本文谈及的屏蔽、接地、隔离、滤波等措施，可有效地提高变电站综合自动化系统设备的电磁兼容能力，但电磁干扰本身的错综复杂性，以上措施并不能保证综自系统运行的万无一失。因此，还必须从微机内部性能上（如利用CPU的逻辑判断能力，进行故障自诊断和自纠错等）来全面提高变电站综合自动化系统运行可靠性。