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试论微机型继电保护装置抑制干扰措施(1)

北极星电力网技术频道    作者:韩涛 任炜(山东省莱芜市供电公司变电检修工区)   2012/10/22 16:18:55   

  所属频道:  电网    关键词:  继电保护 变电站

摘要:近年来,随着电力系统的迅速发展,微机型保护装置在电力系统中的普遍应用,外界的干扰是不可避免的,只能在设计、施工和运行中加以充分的重视,采取措施相对降低其干扰的程度,本文本文针对其干扰的来源类型,提出抗干扰的抑制措施并加以分析。

220kVW2线路发生B相接地短路,W1线路F侧微机高频闭锁保护误动作跳闸。经观察T变电站侧录波图,故障开始有4ms干扰信号,经10ms后有10ms宽的高频信号,直到200ms后T变电站侧收发信机才发信。

经调查,W1线路T变电站侧高频电缆没有接地,在W2线路发生故障时,产生干扰信号,使W1线路T变电站侧收发信机的“其他保护和位置停信”开关量动作,收发信机不能立即发信,造成对侧高频保护误动作跳闸。(此判断经模拟干扰得到证实)。另外,使用的结合滤波器二次侧,与高频电缆的连接处没有串入电容。当线路出口处发生接地短路时,地电位升高,在高频电缆两端产生地电位差。工频电流(超过500mA时)窜入结合滤波器二次线圈,引起磁芯饱和,致使高频信号被中断,区外故障正方向侧将引起高 频保护误动作。

由此可见,当微机型继电保护装置取代电磁型保护装置的同时,来自多方面的干扰将不可避免地通过微机控制系统的开关量和模拟量的输入通道或其它途径进入微机内部,一旦这些干扰对该系统产生作用,轻则造成数据传送错误,重则造成保护误动、拒动,造成电力系统供电事故,严重威胁电网的安全运行。因此,处理好抗干扰问题是系统安全运行的关键环节。

一、正确接地是重要的抗干扰措施

由于变电站的接地网并非实际的等电位面,因而在不同点之间会出现电位差,当较大的接地电流注入接地网时,各点之间可能有较大的电位差,如果同一个连接的回路在变电站的不同点同时接地,地网地电位差将窜入该连通地回路,造成不应有地分流。在有些情况下,还可能将其在一次系统并不存在的地电压引入继电保护装置的检测回路中,或者因分流引起保护装置在故障过程中拒动或者误动。

1、铺设高压场地二次接地网。

沿二次电缆沟道敷设专用铜排,贯穿高压场地的端子箱、机构箱及保护用结合滤波器等处的所有二次电缆沟,形成室外二次接地网。该接地网在进入室内时,通过截面不小于100mm2的铜缆与室内二次接地网可靠连接;同时在室外场地二次电缆沟内,该接地网各末梢处分别用截面不小于50mm2的铜缆与主接地网可靠连接接地。

2、铺设主控室、保护室内二次接地网。

在电缆层按柜屏布置的方向敷设首末端连接的专用铜排,形成主控、保护室内的二次接地网。保护室内的二次接地网经截面不小于100mm2的铜缆在控制室电缆夹层处一点与变电站主地网引下线可靠连接。保护屏柜下部应设有截面不小于100mm2接地铜排,屏上设有接地端子,并用截面不小于4mm2的多股铜线连接到该接地铜排上,接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的二次接地网相连。保护屏间应用专用接地铜排直接连通,各行专用接地铜排首末端同时连接,然后在该接地网的一点经铜排与控制室接地网连通。

3、保护装置必须可靠接地。

(1)所有隔离变压器(电压、电流、直流逆变电源、导引线保护等)的一二次线圈间必须有良好的屏蔽层,屏蔽层应在保护屏可靠接地。

(2)半导体型、集成电路型、微机型保护装置只能以空接点或光耦输出。

(3)外部引入至集成电路型或微机型保护装置的空接点,进入保护后应经光电隔离。在光电耦合器里,信息传送介质为光,但输入和输出都是电信号,由于信息的传送和转换的过程都是在不透光的密闭环境下进行的,它既不会受电磁信号的干扰,也不会受外界光的影响。去掉它们之间公共地线的电气联系,加上光电耦合器输入和输出之间分布电容极少,一般为0.5Pf~1Pf,而绝缘电阻又非常大,通常1011Ω~1013Ω之间,所以隔离效果比较好。

二、微机继电保护装置的屏蔽

1、 屏蔽的定义及分类

屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或衰减电磁能量传输的一种技术。其目的有两个,一是防止外来的辐射干扰进入某一区域,二是抑制某一区域内部辐射的电磁能量泄漏出该区域。

来源:《中国科技博览》
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