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        對(duì)微機(jī)型繼電保護(hù)裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中抗干擾措施的探討

        2010-08-15 00:52:53
        科技傳播 2010年7期
        關(guān)鍵詞:微機(jī)保護(hù)裝置屏蔽

        王 興

        江蘇省宜興市供電公司,江蘇 宜興 214200

        1 微機(jī)型繼電保護(hù)裝置運(yùn)行常見(jiàn)干擾的類型

        1.1 微機(jī)型繼電保護(hù)裝置運(yùn)行干擾產(chǎn)生的原因

        電磁干擾的產(chǎn)生一般是由于系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障、倒閘操作或者雷擊等原因造成的。而通過(guò)交流電壓、電流回路、信號(hào)及控制回路的電纜等路徑,干擾電壓進(jìn)人保護(hù)二次設(shè)備,導(dǎo)致保護(hù)裝置的“讀程序”或者“寫程序”出錯(cuò),以致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)。

        1.2 微機(jī)型繼電保護(hù)裝置運(yùn)行干擾的類型

        1)電感耦合

        當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)操作后產(chǎn)生的高頻電流或者雷電電流通過(guò)高壓母線時(shí),高壓母線的周圍便會(huì)產(chǎn)生大量磁場(chǎng),一部分磁通把二次電纜包圍,導(dǎo)致在二次回路時(shí)能感應(yīng)出對(duì)地的共模性干擾電壓,并傳入繼電保護(hù)裝置等類型的二次設(shè)備的端子上。當(dāng)母線上的高頻電流經(jīng)過(guò)接地電容并注入地網(wǎng)后,便會(huì)引起地網(wǎng)的地電位,及地網(wǎng)不同點(diǎn)的電位差。所以,在二次電纜的屏蔽層中可感應(yīng)出高頻電流,從而干擾到被屏蔽的二次回路。干擾信號(hào)由二次電纜進(jìn)入保護(hù)裝置,使裝置受到不同程度的干擾,致使保護(hù)裝置無(wú)法正常起到有效保護(hù)的作用。

        2)接地故障

        變電站內(nèi)發(fā)生單相或者多相接地故障時(shí),會(huì)產(chǎn)生故障電流。而這種由于接地故障產(chǎn)生的故障電流將會(huì)經(jīng)過(guò)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)。強(qiáng)大的故障電流沿著接地點(diǎn)進(jìn)入變電站的地網(wǎng),并且在地網(wǎng)的不同點(diǎn)產(chǎn)生很高的地電位差,強(qiáng)大的地電位差會(huì)產(chǎn)生被稱之為50HzT頻干擾,而這種干擾將嚴(yán)重威脅高頻保護(hù)。

        3)雷電干擾

        因變電站自帶強(qiáng)電,當(dāng)進(jìn)入雷擊多發(fā)的雨季時(shí),變電站會(huì)很容易遭受雷擊。當(dāng)戶外線路或構(gòu)架遭受雷擊時(shí),會(huì)有大量電流流入接地網(wǎng)。而由于地網(wǎng)電阻的存在,二次電纜的屏蔽層在不同的接地點(diǎn)接地時(shí),會(huì)產(chǎn)生流過(guò)屏蔽層的暫態(tài)電流,從而導(dǎo)致在二次電纜的芯線中感應(yīng)出干擾電壓,線路感應(yīng)的干擾電壓也會(huì)通過(guò)測(cè)量設(shè)備引入二次回路。而在二次回路中產(chǎn)生的干擾電壓可高達(dá)30kV,其頻率可達(dá)幾兆赫。這會(huì)嚴(yán)重威脅繼電保護(hù)裝置,甚至擊穿損壞微機(jī)保護(hù)裝置的元器件。

        4)斷路器操作故障

        當(dāng)直流控制回路中的電感線圈被斷開(kāi)時(shí),會(huì)產(chǎn)生寬頻譜的干擾波,其干擾頻率甚至可達(dá)到50MHz。在使用對(duì)講機(jī),移動(dòng)電話等通訊工具時(shí),也將產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)干擾。這些高頻干擾波都會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。

        2 微機(jī)型繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中可采用的抗干擾措施

        防止干擾進(jìn)入弱電系統(tǒng)是抗干擾的最基本措施。一方面可以通過(guò)改進(jìn)裝置的硬件部分,增加其抗干擾能力;另一方面可以從外部環(huán)境著手,通過(guò)各種屏蔽、隔離措施,切斷干擾的傳播途徑。

        2.1 裝設(shè)抗干擾電容

        控制電纜電磁干擾中的相當(dāng)部分來(lái)自套管式或柱式TA以及TV的高頻傳導(dǎo)耦合,這種耦合直接由母線傳入控制回路。由于控制電纜的屏蔽對(duì)這種干擾無(wú)能為力,因此,所有壓場(chǎng)地的進(jìn)線進(jìn)入到繼電保護(hù)屏端子后,必須首先接入接地電容的端子上,再由接地電容的同一端子引出后,進(jìn)入繼電保護(hù)裝置的回路,在這個(gè)過(guò)程中不允許用T接方式。

        2.2 串接電容

        為防止工頻量進(jìn)入變量器,造成變量器飽和,引起通道阻塞,新安裝的結(jié)合濾波器、收發(fā)信機(jī)和高頻電纜芯線相連接端都應(yīng)分別串有電容器。對(duì)于現(xiàn)正采用的運(yùn)用高頻變量器直接耦合的高頻通道,而此時(shí)結(jié)合濾波器和收發(fā)信機(jī)高頻電纜側(cè)均無(wú)電容器,便要求在其通道的電纜芯回路里串接一個(gè)電容器,其參數(shù)須為:0.05 f左右,交流耐壓為3000V/1min。另外,串接電容器后應(yīng)檢查通道寬度。

        2.3 采取良好的屏蔽措施

        接地屏蔽能夠有效阻隔電磁波向被屏蔽大范圍的傳播,從而使被屏蔽范圍內(nèi)的回路不至于受到外界電磁波的干擾。所以,二次回路的電纜應(yīng)選擇使用屏蔽電纜,如KVVP22和KYJVPO等型號(hào)的電纜。針對(duì)單屏蔽層的二次電纜,屏蔽層則應(yīng)兩端接地;而對(duì)于雙屏蔽層的二次電纜,外屏蔽層則應(yīng)兩端接地,而且內(nèi)屏蔽層宜選擇在戶內(nèi)端一點(diǎn)接地。綜上所有電纜屏蔽層的接地則都應(yīng)連接在二次接地網(wǎng)上。另外,用于集成電路型、微機(jī)型保護(hù)裝置的電流、電壓和信號(hào)接點(diǎn)的引入線,則宜采用屏蔽電纜,且屏蔽層在開(kāi)關(guān)場(chǎng)與控制室應(yīng)同時(shí)接地,以保證各相電流線、各相電壓線和其中性線分別置于同一電境內(nèi)。值得注意的是,不允許利用備用電纜芯的兩端同時(shí)接地的方法來(lái)作為抗干擾的措施。

        2.4 保護(hù)屏的接地措施

        將保護(hù)屏底部的漆、鐵銹清理干凈后,把保護(hù)屏和底部的槽鋼可靠地連接,保證保護(hù)屏底部的接地小銅排與地網(wǎng)之間采取50mm的多股銅芯線可靠地連接需指出的是,在電纜層中已事先鋪設(shè)好直徑為100mm的接地銅排形成的銅接地網(wǎng)格。

        2.5 加強(qiáng)并規(guī)范變電站二次系統(tǒng)的防雷接地工作

        保護(hù)站內(nèi)設(shè)備減少雷電傷害的一個(gè)重要工作環(huán)節(jié)便是變電站二次系統(tǒng)的防雷工作。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,應(yīng)力求做到統(tǒng)籌規(guī)劃和整體設(shè)計(jì),同時(shí)從接地、屏蔽、均壓、限幅和隔離等5個(gè)方面來(lái)采取綜合防護(hù)的措施。應(yīng)遵循從加強(qiáng)設(shè)備自身的抗雷電電磁干擾能力著手,以加裝SPD防雷器件相結(jié)合的原則。同時(shí),在雷電過(guò)電壓有可能侵入的輸入和輸出口設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)措施,把干擾系統(tǒng)的過(guò)電壓控制在允許的范圍之內(nèi)。

        [1]王瑞紅.談變配電站微機(jī)自動(dòng)化保護(hù)裝置抗干擾措施[J].黑龍江科技信息,2007(5).

        [2]黃益莊.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社,2000,4.

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