摘 要：多種干擾源產(chǎn)生的強(qiáng)電磁干擾, 容易對(duì)繼電保護(hù)裝置造成干擾, 使保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng), 危及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文介紹了干擾產(chǎn)生的來源，抗干擾的一些措施, 并對(duì)這些措施的原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。

　　關(guān)鍵詞：變電站干擾的來源,屏蔽層接地,等電位接地網(wǎng),互感器的二次回路

　　1引言

　　在高壓變電站內(nèi)，由于系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障、倒閘操作或者雷擊等原因都將產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾。會(huì)對(duì)弱電的微機(jī)繼電保護(hù)裝置造成強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾, 干擾電壓主要是通過交流電壓、電流回路，信號(hào)及控制回路的電纜進(jìn)入保護(hù)二次設(shè)備，使裝置的“讀程序”或者“寫程序”出錯(cuò)，導(dǎo)致CPU執(zhí)行非預(yù)定的指令，或者使微機(jī)保護(hù)進(jìn)入死循環(huán)。從而影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。為使繼電保護(hù)裝置安全可靠地運(yùn)行, 我們希望可以降低干擾源的干擾水平, 但是實(shí)現(xiàn)起來很難, 如雷擊、短路故障, 并不是我們所能控制的。因此, 我們的重點(diǎn)是斷開二次回路及設(shè)備與一次回路之間的耦合, 降低一次干擾源對(duì)二次回路及設(shè)備的干擾。

　　2外界干擾的來源及其造成的影響

　　2.l 雷擊干擾

　　雷擊是變電站二次設(shè)備及其相應(yīng)回路受干擾的主要來源。據(jù)有關(guān)資料表明，在雷電主放電過程中，沿雷電通道會(huì)流過幅值很大的(最大可達(dá)幾百千安)、延續(xù)時(shí)間為近百微秒的沖擊電流。當(dāng)雷擊發(fā)生在變電站或輸電線路上時(shí)，雷電沖擊波將經(jīng)變電站內(nèi)母線傳導(dǎo)，最終經(jīng)避雷器流入大地。在這個(gè)過程中由于電磁耦合作用，將在二次回路導(dǎo)線與地之間感應(yīng)產(chǎn)生干擾電壓。

　　在雷電沖擊波上升過程中受干擾的二次回路可以感應(yīng)1000V的干擾電壓，這將對(duì)繼電保護(hù)裝置造成嚴(yán)重的威脅，這個(gè)干擾電壓足以使微機(jī)保護(hù)裝置的元器件被擊穿損壞。

　　另外，雷電流在變電站內(nèi)注入大地必然經(jīng)過一次設(shè)備的接地線而注入變電站的地網(wǎng)。由于變電站地網(wǎng)的接地阻抗，使雷擊時(shí)變電站內(nèi)的暫態(tài)地電位和地網(wǎng)不同點(diǎn)的電位差產(chǎn)生電流。干擾被屏蔽回路而降低保護(hù)裝置的運(yùn)行可靠性。

　　2.2 隔離開關(guān)操作過程產(chǎn)生的干擾

　　隔離開關(guān)在帶電操作(合上或斷開)空母線或空線路過程中，對(duì)變電站內(nèi)的二次回路及二次設(shè)備也是一種較大的干擾。隔離開關(guān)在帶電操作的過程中，由于其動(dòng)作速度慢及空氣去游離能力差，使電弧多次熄滅和重燃，造成系統(tǒng)操作過電壓和高頻諧振電流流過母線，在母線周圍產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻電磁場(chǎng)，輻射到二次回路或通過電磁耦合傳到二次電纜中，造成對(duì)二次回路和二次設(shè)備的干擾，使保護(hù)裝置正常工作受到影響。

　　母線上的高頻電流最終經(jīng)過接地電容(如容式電壓互感器等)注入地網(wǎng)，引起地網(wǎng)的地電位和地網(wǎng)不同點(diǎn)的電位差。在二次電纜的屏蔽層中感應(yīng)出高頻電流，從而干擾被屏蔽的二次回路。使干擾信號(hào)由二次電纜進(jìn)入保護(hù)裝置，使之受到不同程度的干擾，同樣使裝置不能正常工作。

　　2.3 接地故障產(chǎn)生的工頻干擾

　　在變壓器中性點(diǎn)直接接地的變電站中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，接地故障產(chǎn)生的故障電流將經(jīng)過變壓器的中性點(diǎn)，流入地網(wǎng)并經(jīng)大地和架空地線流回到故障點(diǎn)。由于地網(wǎng)的阻抗，當(dāng)故障電流流過時(shí)，地網(wǎng)的電位將高于大地電位，并且在地網(wǎng)的不同點(diǎn)出現(xiàn)電位差。將在電纜屏蔽層感應(yīng)出工頻電流，從而干擾被屏蔽回路。地網(wǎng)的地電位高于大地電位，這將使高頻保護(hù)的通信受干擾，甚至燒壞高頻電纜的屏蔽層，高頻保護(hù)受到威脅。

　　2.4 靜電放電的干擾

　　工作人員在日常工作中，人體和衣物、地毯磨擦或通過靜電感應(yīng)可以產(chǎn)生高電壓。當(dāng)工作人員帶有高電壓靜電后觸及保護(hù)裝置時(shí)，裝置可能遭受上千伏的放電電壓，保護(hù)裝置的元器件可能被損壞或使邏輯打亂。當(dāng)工作人員身上的靜電在保護(hù)裝置附近放電時(shí)，裝置將受到放電的電磁輻射，這同樣也會(huì)使裝置中的邏輯打亂。也就是說靜電放電也是保護(hù)裝置的一種干擾源。

　　3二次電纜屏蔽層的接地

　　二次電纜應(yīng)在一次配電區(qū)域和主控室兩端分別接地，若二次電纜只在一端接地, 在隔離開關(guān)操作等情況下, 必然在另一端產(chǎn)生暫態(tài)高電壓。, 將在控保屏的端子上產(chǎn)生高電壓, 可能中斷收保護(hù)裝置的正常工作, 甚至損壞收保護(hù)裝置的部件。

　　二次電纜兩端接地的具體接法是: 在配電設(shè)備區(qū)域和控制室內(nèi), 將二次電纜屏蔽層用不小于4mm2 絕緣接地導(dǎo)線，接在專用接地銅排上, 實(shí)現(xiàn)接地;同時(shí)，接地銅排用不小于50 4mm2 的塑銅線接至等電位地網(wǎng)上, 實(shí)現(xiàn)接地。

　　要注意的是, 個(gè)別人誤以為只需把二次電纜屏蔽層接到設(shè)備外殼的接地端子, 而不必將其接到保護(hù)屏專用的等電位接地銅排上, 這可是錯(cuò)誤的。實(shí)踐證明，由于開關(guān)場(chǎng)各處的地電位不相等，雖兩端直接接地，但未接到等電位地網(wǎng)的電纜屏蔽層中仍然會(huì)有電流流過，這對(duì)于其中不對(duì)稱排列的工作電纜芯會(huì)感應(yīng)出電勢(shì)，從而對(duì)保護(hù)造成干擾。

　　4等電位接地網(wǎng)

　　對(duì)于集中在主控室的繼電保護(hù)裝置, 應(yīng)該把它們都置于同一等電位平臺(tái)上, 該等電位地網(wǎng)與主接地網(wǎng)只有一點(diǎn)聯(lián)接,我們一般選擇將其在主控室電纜出口處(電纜溝或電纜豎井處)，與主接地網(wǎng)連接。

　　這樣等電位面的電位可以隨著地網(wǎng)的電位變化而浮動(dòng), 避免控制室地網(wǎng)的地電位差竄入繼電保護(hù)裝置, 有利于屏蔽干擾。構(gòu)造該等電位面,在控制室制作一個(gè)由銅排連接成的目字型框架, 此框架與各保護(hù)屏接地銅排相連。

　　為了進(jìn)一步降低高壓設(shè)備區(qū)域和控制室兩接地點(diǎn)間的地電位差和電流流過二次電纜屏蔽層引起的電壓降, 我們要求由保護(hù)屏等電位地網(wǎng)處敷設(shè)截面不小于100 mm2的接地銅排至一次設(shè)備區(qū)域,。該銅排應(yīng)對(duì)地絕緣，用于一次配電區(qū)域端電纜屏蔽層的接地。

　　5電壓、電流互感器二次回路的接地

　　二次電流、電壓回路應(yīng)有一接地點(diǎn)，是為了保證人身和設(shè)備的安全。因?yàn)槿绻娏?、電壓互感器的二次回路沒有接地，則互感器一次側(cè)的高電壓將通過一、二次線圈間的分布電容和對(duì)地電容形成分壓，將高壓電引入二次回路，其數(shù)值取決于二次回路的對(duì)地電容的大小。若二次回路有一接地點(diǎn)，便會(huì)使二次回路的分壓為零，達(dá)到了二次回路不受一次高壓的干擾的目的。

　　所以應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行反措要求，對(duì)于幾臺(tái)同一電壓等級(jí)電壓互感器的N相分別引入控制室，并接到同一零相電壓小母線經(jīng)一點(diǎn)接地。對(duì)電流互感器的二次回路應(yīng)有一個(gè)接地點(diǎn)，并在配電裝置附近經(jīng)端子排接地。對(duì)于有幾組電流互感器連接在一起的保護(hù)裝置，分別引入保護(hù)柜。在保護(hù)柜上經(jīng)端子排一點(diǎn)接地。

　　同時(shí)，對(duì)電壓互感器二次繞組(星形ABC相)，三次繞組(開口三角形L相)的應(yīng)嚴(yán)格分開。

　　6其他措施

　　除了以上幾項(xiàng)工作量比較大的主要措施外,還有許多減少保護(hù)裝置干擾問題的方法：微機(jī)保護(hù)硬件采取相應(yīng)的抗干擾措施。比如采用VFC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)在電氣上完全隔離，大大增強(qiáng)了裝置硬件的抗干擾能力。電纜敷設(shè)時(shí)采取的措施高壓電纜不與控制電纜敷設(shè)在同一管道或同一溝道內(nèi)，至少不得在同一電纜架上。

　　除此以外，還有很多減少干擾的措施，就不一一贅述了。

　　7結(jié)束語

　　干擾問題是造成繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的主要原因之一, 解決好這個(gè)問題, 將可以顯著提高保護(hù)的正確動(dòng)作率。本文介紹的幾種解決變電站保護(hù)裝置干擾問題的方法，是總結(jié)了以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較高的可操作性。同時(shí)效果明顯，保護(hù)裝置正確動(dòng)作率比以往有明顯進(jìn)步，對(duì)于變電站的安全運(yùn)行起到了重要的作用。

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