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摘要:主要探讨220KV以上变电器继电保护与自动装置的抗干扰措施。电磁干扰对高压变电站的正常工作和设备安全产生极大的不良影响,因此有必要采取各种措施减少其对机电保护和自动装置的影响,包括在干扰源处、二次回路及装置配线等环节进行抗干扰。
关键词:220KV;变电站;继电保护与自动装置;抗干扰
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2010)1210194-01
众所周之,220KV以上的高压变电站处于一个特殊的高强度电磁场环境当中,装在这些变电站中的继电保护和自动装置会不断受到各种正常或特殊情况下产生的强电磁场干扰。220KV以上变电站通过感应、传导等途径将一次回路强电磁干扰和二次回路电磁干扰引入到元器件上。但当电磁干扰水平超出了装置逻辑元件和回路的抗干扰能力时,会导致逻辑回路无法正常工作,从而导致整个装置的工作错误,另外,各种电磁干扰会给变电站自动化设备带来大量垃圾信息,影响工作人员对站内设备的监视和操作。提高220KV以上变电站继电保护和自动装置的抗干扰能力也成为变电站关注的问题。
通常影响220KV以上变电站继电保护与自动装置的电磁干扰包括来以下几种情况:其一,来自一次系统的干扰如雷击等;其二,电力系统本身发生的短路故障(包括来自二次回路的干扰);其三,工作人员人身触及设备外壳产生的火花放电及话机使用;其四是断电器本身发生的故障。为了抗击以上几种干扰情况,微机系统应该满足耐压、抗雷电波和脉冲干扰,抗静电放电和辐射电磁场等基本标准。
1、220KV以上变电站中电磁干扰的传播方式
在220KV以上高压变电站中,很多情况下电磁干扰源和受干扰的二次回路会通过各种方式联接起来,具体来说,包括以下几个方面:
1)辐射的干扰
辐射干扰主要包括步话机幅射干扰和高压开关场的干扰,其中以高压开关场的电磁干扰为最主要因素。因为在220KV以上变电站中,其继电保护和控制设备一般直接安装在开关场中,因此开关场干扰就直接成为最主要干扰因素,必须对需要保护的设备给予特殊屏蔽,通常这种保护包括三层:第一层,焊接金属板柜,经过精心设计的箱体和接地屏蔽能够防止干扰进入信号处理系统;第二层,铝结构的框架和外壳;第三层,多层板印刷线路。
2)开关场的耦合
开关场各种耦合,如电容耦合、电感耦合以及传导耦合会通过同一电缆的某芯线产生干扰电流,这根芯线能够感应出相应的干扰电压,并通过终端联接设备上共模干扰予以表现。
2、220KV以上变电站抗干扰的措施
为了确保220KV以上变电站继电保护和自动装置的正常运行,首先,应该保证二次电子设备本身具有基本的抗电磁干扰能力;再次,在设计和建设变电站的过程中采取措施,确保传送到二次设备上的电磁干扰低于这些设备的承受水平。
1)在干扰源处降低干扰
要在一次干扰源上降低干扰并非易事,但仍有一定的方法,目前来说最主要的方法是解决一次设备的接地问题,即降低该设备包括避雷器、电流电压感应器等的接地阻抗,从而降低高频电流注入时产生的电位升,与此同时,还应该构建低阻抗的接地网,尽可能降低220KV以上变电站的地电位差,避免对二次回路的干扰。
2)在二次回路上减低干扰
由于在一次系统中不可避免的会产生电磁干扰,因此要降低整个变电站的电磁干扰水平,最主要还是要降低电磁干扰对二次回路的影响,其工作原理是切断二次回路和一次回路之间的耦合,主要可以采用带屏蔽层的控制电缆,并在开关场和控制室两端接地的措施,这是目前国际公认的比较有效的二次抗电磁干扰方法,其优点有两项:其一是当控制电缆被母线的暂态电流包围时,其屏蔽层可以将感应屏蔽电流,并通过屏蔽电流产生磁通,抵消掉暂态电流产生的磁通。其二是通过屏蔽层在开关场和控制场的两端接地,可有效降低暂态感应电压。
3)在装置配线上提高抗干扰水平
除了可在二次回路上抗干扰外,还可在微机保护盘上进行抗干扰,主要是针对交流和直流电源导线开展。具体来说,可在继电保护盘端处的开关场进线进行电容接地,主要原因在于控制电缆的电磁干扰经由电母线传到控制回路中,而控制电缆屏蔽无法阻挡此干扰。而在二次回路的端子出也会出现共模干扰,由于屏蔽层作用并不算好,所以通过控制电缆转移的阻抗,也仍然会存在一定的残留电压。
参考文献:
[1]康晓,500KV变电站继电保护装置的抗干扰措施[J],科技资讯,2010(3)
[2]杨丹,变电站继电保护抗干扰分析[J],电子科学,2009(5)
[3]付大庆,变电所继电保护抗干扰研究[J],科技信息,2008(7)
关键词:220KV;变电站;继电保护与自动装置;抗干扰
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2010)1210194-01
众所周之,220KV以上的高压变电站处于一个特殊的高强度电磁场环境当中,装在这些变电站中的继电保护和自动装置会不断受到各种正常或特殊情况下产生的强电磁场干扰。220KV以上变电站通过感应、传导等途径将一次回路强电磁干扰和二次回路电磁干扰引入到元器件上。但当电磁干扰水平超出了装置逻辑元件和回路的抗干扰能力时,会导致逻辑回路无法正常工作,从而导致整个装置的工作错误,另外,各种电磁干扰会给变电站自动化设备带来大量垃圾信息,影响工作人员对站内设备的监视和操作。提高220KV以上变电站继电保护和自动装置的抗干扰能力也成为变电站关注的问题。
通常影响220KV以上变电站继电保护与自动装置的电磁干扰包括来以下几种情况:其一,来自一次系统的干扰如雷击等;其二,电力系统本身发生的短路故障(包括来自二次回路的干扰);其三,工作人员人身触及设备外壳产生的火花放电及话机使用;其四是断电器本身发生的故障。为了抗击以上几种干扰情况,微机系统应该满足耐压、抗雷电波和脉冲干扰,抗静电放电和辐射电磁场等基本标准。
1、220KV以上变电站中电磁干扰的传播方式
在220KV以上高压变电站中,很多情况下电磁干扰源和受干扰的二次回路会通过各种方式联接起来,具体来说,包括以下几个方面:
1)辐射的干扰
辐射干扰主要包括步话机幅射干扰和高压开关场的干扰,其中以高压开关场的电磁干扰为最主要因素。因为在220KV以上变电站中,其继电保护和控制设备一般直接安装在开关场中,因此开关场干扰就直接成为最主要干扰因素,必须对需要保护的设备给予特殊屏蔽,通常这种保护包括三层:第一层,焊接金属板柜,经过精心设计的箱体和接地屏蔽能够防止干扰进入信号处理系统;第二层,铝结构的框架和外壳;第三层,多层板印刷线路。
2)开关场的耦合
开关场各种耦合,如电容耦合、电感耦合以及传导耦合会通过同一电缆的某芯线产生干扰电流,这根芯线能够感应出相应的干扰电压,并通过终端联接设备上共模干扰予以表现。
2、220KV以上变电站抗干扰的措施
为了确保220KV以上变电站继电保护和自动装置的正常运行,首先,应该保证二次电子设备本身具有基本的抗电磁干扰能力;再次,在设计和建设变电站的过程中采取措施,确保传送到二次设备上的电磁干扰低于这些设备的承受水平。
1)在干扰源处降低干扰
要在一次干扰源上降低干扰并非易事,但仍有一定的方法,目前来说最主要的方法是解决一次设备的接地问题,即降低该设备包括避雷器、电流电压感应器等的接地阻抗,从而降低高频电流注入时产生的电位升,与此同时,还应该构建低阻抗的接地网,尽可能降低220KV以上变电站的地电位差,避免对二次回路的干扰。
2)在二次回路上减低干扰
由于在一次系统中不可避免的会产生电磁干扰,因此要降低整个变电站的电磁干扰水平,最主要还是要降低电磁干扰对二次回路的影响,其工作原理是切断二次回路和一次回路之间的耦合,主要可以采用带屏蔽层的控制电缆,并在开关场和控制室两端接地的措施,这是目前国际公认的比较有效的二次抗电磁干扰方法,其优点有两项:其一是当控制电缆被母线的暂态电流包围时,其屏蔽层可以将感应屏蔽电流,并通过屏蔽电流产生磁通,抵消掉暂态电流产生的磁通。其二是通过屏蔽层在开关场和控制场的两端接地,可有效降低暂态感应电压。
3)在装置配线上提高抗干扰水平
除了可在二次回路上抗干扰外,还可在微机保护盘上进行抗干扰,主要是针对交流和直流电源导线开展。具体来说,可在继电保护盘端处的开关场进线进行电容接地,主要原因在于控制电缆的电磁干扰经由电母线传到控制回路中,而控制电缆屏蔽无法阻挡此干扰。而在二次回路的端子出也会出现共模干扰,由于屏蔽层作用并不算好,所以通过控制电缆转移的阻抗,也仍然会存在一定的残留电压。
参考文献:
[1]康晓,500KV变电站继电保护装置的抗干扰措施[J],科技资讯,2010(3)
[2]杨丹,变电站继电保护抗干扰分析[J],电子科学,2009(5)
[3]付大庆,变电所继电保护抗干扰研究[J],科技信息,2008(7)