_变电站电气二次回路及抗干扰_
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变电站二次回路抗干扰研究作者:李文光来源:《科技创新导报》2011年第12期摘要:变电站中的二次回路处在一个强电磁环境中,近年来电网内已有多起因变电站直流系统二次回路受到干扰而导致开关无故障跳闸事故发生,严重影响了电力系统的安全可靠运行。
研究变电站二次回路抗干扰问题,对于促进电网安全可靠运行具有重要意义。
关键词:变电站二次回路抗干扰中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(c)-0110-011 变电站二次回路抗干扰研究现状目前,对于变电站的干扰的探究已经有很多,主要是对从变电站电磁兼容方面展开的,在变电站电磁兼容方面最具代表性的是美国电力科学研究院(EPRI)自1978年开展的以变电站电磁暂态为课题的专项研究工作,他们分别对115~500kV不同电压等级的变电站进行开关操作、一次系统短路故障、雷击等试验,并对波形进行测量及比较。
围绕着变电站电磁兼容问题展开了很多变电站干扰源干扰方式的研究。
在变电站中,最恶劣影响最大的干扰为高压开关操作干扰、一次系统短路故障干扰、雷电干扰等。
变电站内断路器、隔离开关等一次设备在操作时,会产生一系列的电磁干扰,这些干扰会通过各种耦合进入到二次回路;一次系统短路故障时,在站内架空导线和接地网上会流过很大的短路电流,并在二次电缆周围产生很强的空间磁场,会对二次设备造成较大的干扰;雷电可以以耦合、传导、辐射等形式侵入二次设备。
2 变电站干扰信号研究分析2.1 变电站干扰信号的分类干扰按照发源地来分可以分为内部干扰和外部干扰。
干扰信号的按照频率进行分类,可分为低频干扰和高频干扰。
低频干扰主要包括工频与其谐波以及频率在几千赫兹的振荡。
高频千扰则有高频振荡、无线电信号,还包括频谱含量丰富的快速瞬变干扰。
干扰按其作用方式不同,可分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰是出现于导线与地之间的干扰,通常是因地电位升高所引起的。
差模信号通常是出现在信号回路内的与正常信号相串联的干扰,通常是由磁耦合引起的。
抗干扰措施在继电保护二次回路中应用分析摘要:在电力系统中,多数设备均有非常大强度的电磁场,在这个磁场区域中不仅有大电流、高电压的一次设备,而且还有一些小电流、小电压的二次设备。
因为二次回路中的电设备相对较弱,容易受到外界的干扰,所以为了提高继电保护二次回路的安全性能,要采取相应的抗议干扰措施。
本文就针对该问题展开讨论。
关键词:继电保护;二次回路;抗干扰中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)53-0125-011继电保护二次回路常见的干扰源在继电保护二次回路中,常见的干扰源主要来自于以下几个主面:第一,50hz工频干扰:如果大电流接地系统出现单相接地短路的现象,则变电站接地网中会有故障电流流过,其经过接地体的阻抗时,会有电压降产生,从而变电站中各点的地电位差别会比较大。
在同一个回路中,有多个分布在不同区域的不同接地点,在连接各接地点的电缆芯中,各接地点间的电位差会产生电流。
而且在两端接地的电缆芯中、多点接地的电缆屏蔽层中,地电位差也会产生电流,从而在电缆芯线中就会出现干扰电压;第二,高频干扰:如果诸如高压隔离开关等控制变电站中的开关设备切合带电的母线时,会在二次回路上引起高频干扰,这一干扰电压在经过电容器、母线等设备后会直接进入地网,从而产生一个高频振荡,其频率在50hz~1mhz之间,从而二次回路就会受到一定的高频干扰;第三,雷电干扰:一年当中会在一定时期出现时间长短不定的雨季,容易发生雷击,此时电和磁耦合会在大地与高压线间感应出干扰电压,这种干扰电压即为雷电干扰,也会对二次回路产生影响;第四,控制回路所产生的干扰:如果继电器的线圈或者接触器断开时,会相应的出现干扰波,该宽频谱干扰波的干扰频率最高可达50mhz,因此会对二次回路产生非常大的影响;第五,高能辐射设备导致的干扰:如果在高压区使用通讯工具,比如移动电话或者对讲机等等,也会有高频的电磁场干扰出现。
2 继电保护二次回路的抗干扰措施可以采取以下措施提高继电保护二次回路的抗干扰能力:1)构造继电保护装置等电位面在控制室中有各种继电保护盘柜,将这些设备集中在同一个等电位平台上,从而实现等电位面和接地主网的一点联接,等电位面的电位就能够根据地网电位的变化而变化,以防止控制室地网的地电位差窜入继电保护装置中,对于屏蔽干扰非常有利。
简议变电站二次设备抗干扰的问题摘要: 本文阐述了变电站现场中各种干扰问题对二次设备的影响,分析了干扰产生的原因, 并从硬件设计和系统软件上提出增强系统抗干扰能力的措施,对二次设备的安全稳定运行起到非常重要的作用。
关键词: 变电站; 二次设备; 抗干扰; 屏蔽; 接地;措施大多变电站采用综合自动化的方式, 变电站二次设备多数是微机型自动装置和微机保护, 其以通信网络技术为基础, 把各种继电保护装置及远动装置与自动装置和调度端连接起来, 让其达到高速度、高质量、高灵活性和低成本的生产管理。
但由于变电站所处的特殊环境, 使其内部的二次设备受到各种各样的干扰。
为了提升变电站运行的安全性和工作的可靠性, 去除干扰引起的故障问题, 应在变电站设计时全面考虑, 根据干扰源采取抗干扰措施。
对不可避免的干扰问题应采取相关措施削弱或消除干扰。
通过以下分析干扰的来源, 从硬件和软件两方面采取措施,探讨怎样提高二次设备抗干扰的有效方法。
一、干扰源的种类变电站的干扰原因主要有以下几种: a)地电位差干扰; b)交变磁场干扰; c) 自然干扰; d) 导线相互耦合干扰; e) 电源系统引入的干扰。
在变电站二次设备中所受到的干扰,其干扰原因有各种各样的, 而且不断变化, 如各种通讯器材、产生高频信号的仪器等。
采取相应的软硬件措施, 可以消除或削弱这些干扰。
二、硬件抗干扰措施1.在硬件上将干扰源尽可能屏蔽掉二次设备的外壳应屏蔽接地, 装置的活动部分也要可靠连接, 比如柜门、机箱盖板等应与接地点可靠导通,保证有良好的电气连接。
对变电站的墙壁,有需要时可安装金属网,地板可装防静电地板。
2.装置的接地点应正确、可靠装置接地点的选择关系到系统运行的稳定性和可靠性。
在实践中由于接地不良或方法错误造成设备异常运行甚至损坏的事例很多。
因此,接地必须慎重处理。
变电站一般需要设四套独立的接地系统:a) 电气接地系统:用于不间断电源(ups) 和隔离变压器屏蔽层接地, 以防止电网杂波窜入二次系统;b) 变电站室内屏蔽和防静电接地系统:主要是站内屏蔽接地、防静电系统接地和设备机箱外壳接地;c) 变电站防雷接地系统:用于防止自然的雷击等危害;d) 控制系统专用接地系统:为二次设备专用的设施, 不允许与其它任何设备相连, 以免造成干扰。
变电站二次电缆抗干扰方法研究与探讨摘要:随着变电站自动化设备和继电保护装置的大量的使用,变电站的干扰问题已日益成为导致继电保护设备和监控装置不能稳定运行的罪魁祸首。
因此,采取高效的方案来解决继电保护设备的抗干扰问题已迫在眉睫,本文对多种抗干扰方法的研究分析,旨在为系统技术人员提供适合自己本单位的抗干扰方法。
关键词:变电站二次电缆抗干扰0 引言短路接地故障、一二次回路操作、雷击以及高能辐射等,都可能在变电站的二次回路上产生电磁干扰,使接在二次回路上的继电保护装置误动作或遭受损坏。
干扰电压可通过交流电压及电流测量回路、控制回路或直接辐射等多种途径窜入设备中,目前已被人们广泛认定的干扰方式主要分为外部干扰和内部干扰两个方面:外部干扰包括了高压开关操作、雷电、短路故障、电晕放电、高电压大电流的电缆和设备向周围辐射电磁波、高频载波、对讲机等辐射干扰源,及附近电台、通信等产生的电磁干扰、静电放电等。
内部干扰是由自动化系统的结构、元件布置和生产工艺等决定的。
主要有杂散电感、电容引起的不同信号感应,长线传输造成的波反射、寄生振荡和尖峰信号引起的干扰等。
1 主要干扰源的分析(1)交变磁场干扰:在发电厂及变电站电气设备(如发电机、变压器、有大电流通过的强电电缆)的周围都有很强的交变磁场。
在交变磁场里面的二次设备,包括线路、网络都会因受到它感应而形成干扰。
交变磁场干扰是发电厂及变电站中最常见的干扰;(2)对地电位差干扰:在电力网中,输电导线对大地的容性电流或者电气设备对地绝缘不良,都会对地产生不稳定的漏电流;利用大地作为电气接地线,也会产生较大的地电流。
地电流在大地中流动会产生压差,在发电厂及变电站的地面内形成电位差,使电缆两端接地芯和屏蔽层产生电流形成干扰。
如果二次设备接地地点选择不当,漏电流会使各点之间存在电压差,使二次设备产生不定因素的故障;(3)自然干扰:自然干扰是指大自然现象所引起的干扰以及来自宇宙的电磁波辐射干扰,如雷电、大气低层电场的变化、电离层变化等,其中雷电干扰较为严重;(4)导线相互耦合干扰:在发电厂及变电站内存在有大量的导线,包括一次电缆、二次电缆、装置内部的布线等,导线之间的相互耦合,一般可以分为:同一电路板内电路间的耦合,一次与二次之间的耦合,从性质上看,这些耦合是电场耦合或磁场耦合。