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5.3 站控层和间隔层设备的连接
1. 根据监控系统的网络结构图进行站控层和间隔层设备间弱电回路和通讯回路的连接；
2. 站控层和间隔层设备的物理连接应符合设计和技术协议的要求。（间隔层的网络结构可采用总线型、环型、星型；站控层一般采用以太网，站控层和间隔层的物理连接一般采用星型；
3. 监控系统的铜芯屏蔽线宜为专用阻燃型计算机屏蔽电缆，电缆屏蔽层宜为铜带，屏蔽层应可靠接地；铜芯屏蔽双绞线物理连接一般均在户内短距离情况下使用；采用光纤作为物理连接时，应采用有效的防损伤保护措施；
4. GPS天线安装在屋顶，要牢固开阔，放置的位置要求不间断的接收信号。 5.4 电源系统安装
1. 计算机监控系统的电源应安全可靠，站控层设备宜采用单独的一套UPS电源系统，UPS电源系统宜余设置，一般设置在计算机室内。间隔层宜用站用直流系统供电，与保护等设备共用一套直流系统，计算机监控系统的任何设备不得采用普通交流电源。
2. UPS正常运行时由所用电系统供电，当电源消失时宜由变电站蓄电池经逆变供电。
3. UPS电源故障、告警、逆变器故障等报警信号应接入微机监控系统，并动作正确。 5.5 监控系统调试和监控后台的检验
监控系统调试应按设计图纸技术协议及有关规程进行，主要包括数据库的建立和维护、数据的采集和处理、就地和集中控制操作、防误操作功能试验、电压和无功的调节控制、时钟同步功能调试、画面的生成和显示、电能量的采集、远动功能调试等。
对监控后台的检验项目有：
1. 监控软件的版本号、校验码等程序正确性及完整性；
2. 监控系统后台机与系统中各测量、控制、保护装置的通信和网络 功能；
3. 监控系统数据库的正确性及完整性；
4. 各种数字、模拟信号及其计算值的正确性及完整性；
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5. 监控系统实时监控程序各种功能（遥控操作、防误闭锁、权限设置、信号复归等）的正确性及完整性；
6. 监控系统与调度自动化系统的通信和网络功能； 7. 监控系统各种告警信号的完好性； 8. 对监控系统的系统备份和数据备份。
第五章 谐波治理方案
第1节 配电系统谐波介绍
1.1 说明
由于本工程配电系统中存在非线性负荷，例如：检验检测仪器、调光设备、景观照明灯具，个人电脑、办公自动化设备，空调系统、通风系统，自动监测的安防系统、UPS供电系统,以及变频调速的运用，功率为33KW以上电动机软启动装置的应用等。这些设备和系统在保证西南院大楼各项功能的正常运行的同时，产生大量的谐波分量回馈到配电系统中，严重影响了配电系统的电能质量，对于功率因数补偿电容，谐波会产生振荡放大，造成电容器过载、损坏，影响补偿功能的正常发挥，从而导致运行功率因数降低，无功损耗增加，产生大量的用电浪费造成功率因数降低，无功损耗增加，电费开支上升；同时，谐波干扰还影响到配电系统的正常、平稳运行，甚至造成进线开关无故跳闸、电子设备故障等。 1.2 配电系统谐波
1.2.1 配电系统谐波
对配电系统，尤其是对低压配电系统产生不良影响的谐波主要是奇数次谐波。 随着电气和电力电子技术的发展，配电系统的谐波也由传统的仅有少量3次谐波的情况变化为多次谐波并存，并且影响甚至危害到配电系统的安全、正常运行。主要表现为以下两个方面：
1. 整流技术、电力电子技术的广泛应用，导致配电系统中产生大量谐波，这些谐波的存在，降低了用电设备的使用效率，增加了用电负荷，浪费了电能；严重的，由于设
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备长期处于过负荷运行的状态，甚至引发运行安全问题。
采用这些技术的设备例如：
调光设备（用于会议中心、剧场、体育场馆等）， 计算机设备（计算中心、个人电脑）， 办公自动化设备（如复印机、传真机等）， 不间断电源（UPS），
保证恒压供水和自动集中空调系统运行的变频调速器， 采用新型变频技术（VVVF）控制的电梯，
新型照明灯具（节能灯、采用电子镇流器的日光灯）， 其他采用电子整流技术的设备?
2. 为提高配电系统的功率因数，在所有的配电柜中都安装有无功补偿电容器。这些电容器的投入运行，在有谐波存在的系统中，会放大谐波电流和谐波电压，进一步加剧了谐波的影响。
1.2.2 谐波对配电系统的污染
谐波污染及其影响和危害，主要表现在以下几个方面： 1、电源波形畸变，导致电能质量降低；
2、谐波造成的损失：⑴ 由于谐波是以发热的形式被用电设备消耗掉，所以，谐波会造成配电系统的功率因数降低，增加无功电能的损耗。⑵ 谐波发热和产生的力矩造成用电设备的寿命缩短、旋转设备（如电动机）迅速机械疲劳而损坏，增加设备维护和修理的人力、物力投入。⑶ 增加用电单位的电费支出；
3、谐波的危害：⑴ 建筑用电中，如前所述，存在大量的开关电源类单相负荷，如个人电脑、照明灯具、办公自动化设备以及仪器仪表等设备，这些负荷所产生谐波的特性表现为典型的三次谐波，并汇聚到零线上，因而造成零线过负荷而发热严重，甚至烧断，使得接入配电系统中的单相用电设备瞬间过电压而烧毁，并使得设备外壳带电，产生安全隐患。⑵ 谐波经电源引入电子设备，造成精密电子设备失效，如信号漂移或采样错误、芯片电压升高烧毁。⑶ 谐波产生的无线电干扰，还会影响到通讯的正常运行。
4、配电系统存在谐波污染的主要表现：⑴ 变压器异常，主要表现在：运行温度高、噪声大、有振动；⑵ 电容器发热严重，需要频繁更换；⑶ 保护电容器的熔断器烧断（非正常熔断）；⑷ 零排发热、烧断；⑸ 运行设备的估算电流远小于从工频电流表上读出
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的电流值。
1.2.3 国际标准和国家标准
在国家标准《GB/T14549-93，电能质量 公用电网谐波》中，规定了配电系统中允许存在的谐波污染水平。
GB/T 14549-93，第4条，谐波电压限值 公用电网谐波电压（相电压）限值（表1）
电网标称电压 kV 0.38 6 电压总谐波畸变率 % 5.0 4.0 各次谐波电压含有率，% 奇次 4.0 3.2 偶次 2.0 1.6 GB/T 14549-93，第5条，谐波电流允许值 注入公共连接点的谐波电流允许值（表2）
标基准准短路电容量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 压 MVA kV 20.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 4 8.6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 5 16 1 3 1 8 3 0 7 0 3 9 9 4 6 8 11 2 7 8 6 6 8 9 1 4 5 19.18.17.8.7.16.12 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 1111111222224 25 谐波次数及谐波电流允许值，A 7.16.6.5.14.9.4.4.3.7.3.6.1.3 谐波治理技术
目前国际上通用的谐波治理技术主要包括主动的消除式滤波（Active Harmonics Filtering）和被动的吸收式滤波（Passive Harmonics Filtering）。
主动式滤波即有源滤波器，是采用IGBT技术作为开关元件，通过DSP（数字信号处理）和PWM（脉宽调制）技术，根据检测到的谐波分量，产生一个幅值相等但移相180度的反谐波，在谐波源处注入系统，使得系统中的谐波被彻底消除。该技术的优点是清除谐波效果好，可以滤除系统中97%以上的谐波电流，且无需对系统的综合感抗/
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容抗进行计算，可以对三相电流分别滤除，不存在投入容性负荷而导致过补和引起电压波动的负作用，只需根据系统中的谐波电流值选择、配置相应容量的有源滤波器即可，简单方便，但缺点是设备昂贵、投资较大。目前该技术在欧美市场已普遍应用。
被动式滤波是采用LC回路原理，在电容器前端串联一个电抗器，使得该回路感抗和容抗的比值XL/XC极小甚至趋近于零，从而使得LC回路的谐振频率接近或近似等于系统中的谐波频率，从而吸收谐波电流。
无源滤波又有调谐的（Tuned）和非调谐的或称为失谐的（Detuned）两种滤波技术，前者根据系统测量和计算结果，针对主要的谐波分量，分别设计配置相应的滤波LC回路构成滤波系统，其LC回路谐振频率非常接近系统中某次谐波的频率，例如5次滤波回路、7次滤波回路、11次滤波回路；后者则根据系统中测量或预期谐波情况，针对最低次谐波，采用谐振频率低于最低次谐波频率10%到15%的LC回路。
调谐式无源滤波技术的主要目的为滤波，其滤波效率可以达到70%以上，但由于其频率接近，吸收几乎全部相应频率的谐波电流，所以配置的电容器容量都很大，最小也在100kVar，投入时会造成电压波动，而且极其容易导致过补，在控制投切的技术上，要求最低次谐波的滤波回路最先投入而最后切出，否则会导致低次谐波电流的放大而造成谐振。同时，调谐的滤波技术必须建立在对系统的精确计算之上。该技术的缺点在于计算和配置复杂，无法满足系统运行状态的变化，存在很大的谐振风险。目前该技术已基本被淘汰。
非调谐式无源滤波技术的主要目的是保证补偿，避免谐振，其主要关注的是抑制谐波进入电容器造成放大，导致电容器过载或导致谐振。优点是配置简单，仅考虑功率因数和系统中最低次谐波频率即可，缺点是滤波效果较差，例如针对主要以五次为主的谐波，当LC回路调谐频率在189Hz时，其滤波效果仅为20%左右，当频率在204Hz时，其滤波效果约为30%，当调谐频率提高到214Hz时，滤波效果大约为50%，但加工214Hz电抗器对生产的精度要求极高，且要求配套电容器的过流能力较高，要达到工频额定电流的2倍，目前欧洲市场仅有个别厂家生产调谐频率为214Hz（电抗系数5.5%）的电抗器，其配套电容器不采用过流能力为1.3倍额定电流的常规补偿电容器而是采用过流能力为2倍额定电流的滤波补偿电容器。
由于我国目前没有针对电能质量的强制性国家标准，GB/T14549-93为推荐标准，其规定的限制值比较宽泛，所以一般的低压系统采用非调谐式滤波补偿装置后，其电能质量参数均可以达到国标要求，但非线性负荷比较集中的系统，其谐波水平仍然超过国
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