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摘 要：隨著變電站自動化系統(tǒng)大規(guī)模地利用和繼電保護(hù)設(shè)備的不斷更新，干擾問題是造成繼電保護(hù)裝置不正確動作和監(jiān)控系統(tǒng)不正常工作的主要原因之一，采取有利措施解決保護(hù)和自動化設(shè)備的抗干擾問題越來越迫切。本文探討了變電站繼電保護(hù)設(shè)備抗干擾措施。
關(guān)鍵詞：變電站 微機(jī)繼電保護(hù) 抗干擾 措施
盡可能降低一次設(shè)備如避雷器、電流互感器、電壓互感器等的接地電阻，這樣可以降低因高頻電流注入時產(chǎn)生的暫態(tài)電位差，并構(gòu)成一個具有低阻抗的接地網(wǎng)，以盡可能降低變電所內(nèi)的地電位差，從而降低對二次回路及設(shè)備的干擾。
2. 高頻同軸電纜在開關(guān)場和控制室兩端分別接地
若高頻同軸電纜只在一端接地，在隔離開關(guān)操作空母線等情況下，必然在另一端產(chǎn)生暫態(tài)高電壓。即可能在收發(fā)信機(jī)端子上產(chǎn)生高電壓，可能中斷收發(fā)信機(jī)的正常工作，甚至損壞收發(fā)信機(jī)部件。高頻同軸電纜兩端接地的具體接法是：在開關(guān)場，高頻電纜屏蔽層在結(jié)合濾波器二次端子上，用大于10 mm2絕緣導(dǎo)線連通并引下，焊接在分支銅導(dǎo)線上，實(shí)現(xiàn)接地;在控制室內(nèi)，高頻電纜屏蔽層用1.5～2.5 mm2的多股銅線直接接于保護(hù)屏接地銅排，實(shí)現(xiàn)接地。要注意的是，個別人誤以為收發(fā)信機(jī)機(jī)殼能可靠接地，只把高頻電纜屏蔽層接到收發(fā)信機(jī)接地端子，而沒有直接接到保護(hù)屏接地銅排上，這可能只是一點(diǎn)接地。為了進(jìn)一步降低開關(guān)場和控制室兩接地點(diǎn)間的地電位差和電流流過高頻電纜屏蔽層引起的電壓降，我們要求在緊靠電纜處敷設(shè)截面不小于100 mm2兩端接地的接地銅排，該銅排在控制室電纜層處與地網(wǎng)相接，并延伸至與保護(hù)屏等電位面相連;在開關(guān)場距結(jié)合濾波器接地點(diǎn)3～5 m處與地網(wǎng)連通，并延伸至結(jié)合濾波器的高頻電纜引出端口。
如果微機(jī)保護(hù)裝置集中在主控制室，為了實(shí)現(xiàn)可靠通信，必須將連網(wǎng)的中央計算機(jī)和各套微機(jī)保護(hù)以及其他微機(jī)的控制裝置都置于同一等電位平臺上，這個等電位面應(yīng)該與控制室地網(wǎng)只有一點(diǎn)的聯(lián)系，這樣的等電位面的電位可以隨著地網(wǎng)的電位變化而浮動，同時也避免控制室地網(wǎng)的地電位差竄入等電位面，從而保持了連網(wǎng)微機(jī)設(shè)備的地之間無電位差。各微機(jī)設(shè)備都應(yīng)有專用的具有一定截面的接地線接到等電位面上，設(shè)備上的各組件內(nèi)外部的接地及零點(diǎn)位都應(yīng)由專用連線連到專用接地線上，專用接地線接到保護(hù)盤的專用接地端子，接地端子以適當(dāng)截面的銅線接到專用接地網(wǎng)上，這樣就形成了一個等電位面的網(wǎng)，有利于屏蔽干擾。
構(gòu)造等電位面有兩種可能的方法，一是將微機(jī)保護(hù)盤底部已有的接地銅排通過焊接連通，同時在盡頭用專用100 mm2銅排連通，形成一個銅網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)與由電纜溝引來的粗銅導(dǎo)線連通。借粗銅導(dǎo)線對控制室的接地點(diǎn)形成要求的對地網(wǎng)的唯一一點(diǎn)接地。另一種方法是保護(hù)盤的底部構(gòu)造一個專用的銅網(wǎng)絡(luò)，各保護(hù)盤的專用接地端子經(jīng)一定截面銅線連到此銅網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。
4.斷開結(jié)合濾波器的一、二次線圈間的接地連線
斷開結(jié)合濾波器的一、二次線圈間的接地連線，且二次接地點(diǎn)距離一次接地點(diǎn)3～5 m，是防開關(guān)操作、自然雷電等引起干擾的一項(xiàng)措施。隔離開關(guān)操作或雷擊產(chǎn)生的高頻電流，很容易通過高頻通道的高壓耦合電容器流入地，其間產(chǎn)生很高的高頻電壓，可通過層間電容和一、二次線圈間的雜散電容經(jīng)二次電纜傳到二次設(shè)備端子上。如果不把一、二次線圈間的接地連線斷開，則該高頻電壓將會對繼電保護(hù)裝置造成干擾。高頻電流經(jīng)耦合電容器接地點(diǎn)入地時，將在接地點(diǎn)處產(chǎn)生極高的地電位，而地網(wǎng)對高頻來講是高阻抗，使得這高頻地電位沿四周較快地衰減。因此，為了減少二次回路接地點(diǎn)與控制室二次設(shè)備間的地電位差，二次回路接地點(diǎn)應(yīng)與一次接地點(diǎn)有一定距離，要求不小于3～5m，這樣也減少了電纜屏蔽層中通過的高頻電流，降低對芯線的干擾。
值得注意的是，一些人對此措施的理解有偏差，以為只要本相的一、二次地相隔3～5 m就可以了，就把L1相結(jié)合濾波器的二次地接到L2相的一次地，L2相結(jié)合濾波器的二次地接到L1相的一次地，或者把L1，L2相結(jié)合濾波器的二次地都接到L3相的一次地，這樣L2相(L1相)一次接地點(diǎn)的干擾電壓一樣會竄入L1相(L2相)二次電纜屏蔽層。所以正確的做法應(yīng)該是把二次地與所有相的一次接地都保持3～5m的距離。
5. 在高頻通道電纜中串接電容
對于采用高頻變量器直接耦合的高頻通道(結(jié)合濾波器及收發(fā)信機(jī)高頻電纜側(cè)均無電容器)，在其通道的電纜芯回路中串接一個電容器(約0.047 μF，交流耐壓2 kV，1 min)。由于高頻電纜層兩點(diǎn)接地，當(dāng)高壓電網(wǎng)發(fā)生接地故障，接地電流通過變電站地網(wǎng)時，在該兩接地點(diǎn)間的工頻地電位差將形成縱向電壓引入高頻電纜回路，可能會使收發(fā)信機(jī)高頻變量器飽和，引起發(fā)信中斷，造成100Hz頻率收信缺口，使高頻閉鎖保護(hù)誤動。因此，需在該回路中串接一電容，以阻斷該工頻電流。
要注意的是，對于結(jié)合濾波器與收發(fā)信機(jī)之間存在差接網(wǎng)絡(luò)或分頻器的，該電容器應(yīng)按如下聯(lián)接：若差接網(wǎng)絡(luò)或分頻器安裝在控制室電纜層，該電容應(yīng)串接在結(jié)合濾波器低壓側(cè)與高頻電纜之間的結(jié)合濾波器內(nèi);如果差接網(wǎng)絡(luò)或分頻器安裝在結(jié)合濾波器旁，該電容應(yīng)串接在差接網(wǎng)絡(luò)或分頻器的高頻保護(hù)電纜側(cè)或收發(fā)信機(jī)側(cè)。
6.其他措施
除了采用以上幾項(xiàng)工作量比較大的主要措施外，還應(yīng)采取其他一些抗干擾的措施和規(guī)定，如：在收發(fā)信機(jī)停信2回路加入2～5 ms延時，防止外部干擾造成誤停信，使得區(qū)外故障時對側(cè)誤跳閘;不允許在繼電保護(hù)高頻通道中接入帶電監(jiān)測設(shè)備，以免對通道造成影響;不允許用電纜并接在收發(fā)信機(jī)通道入口引出高頻信號進(jìn)行錄波，防止竄進(jìn)來的高電壓擊穿并接的錄波回路，短接了通道，造成通道隔斷。
[3]鄧慧瓊.微機(jī)繼電保護(hù)抗干擾研究.北京：華北電力大學(xué).2001
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