繼電保護的干擾源及防范措施分析_電力論文發(fā)表

1、繼電保護的干擾源及防范措施分析_電力論文發(fā)表    繼電保護的干擾源及防范措施分析_電力論文發(fā)表2011-08-17 09:25 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 繼電保護 干擾電感線圈 二次回路 互感器繼電保護的干擾源及防范措施分析彭程 摘要：本文簡要闡述了繼電保護干擾源的產(chǎn)生與影響,并就相應(yīng)的防范措施進行了分析。關(guān)鍵詞：繼電保護 干擾電感線圈 二次回路 互感器一、前言電氣設(shè)備和電子設(shè)備在其運行過程中,都會產(chǎn)生電磁能,并通過傳導和輻射兩種形式對敏感設(shè)備產(chǎn)生干擾。對于繼電保護裝置所產(chǎn)生的電磁能既可能干擾其它的運行設(shè)備,又可能被其它設(shè)備產(chǎn)生的電磁能所干擾。

2、因此繼電保護裝置在電磁干擾環(huán)境嚴重的電力系統(tǒng)中,繼電保護裝置的抗電磁干擾性能力在一定程度決定了其能否可靠運行。二、電磁干擾的產(chǎn)生干擾源產(chǎn)生的干擾之所以能夠?qū)Ξa(chǎn)品正常工作造成不良的影響,須經(jīng)過一定的通道傳輸?shù)奖桓蓴_的設(shè)備,這就構(gòu)成干擾三要素:傳導和輻射電磁能量的干擾源、干擾傳遞的途徑、對干擾敏感的接受設(shè)備。由此電力系統(tǒng)中的電磁干擾大致可分為三種情況:一次設(shè)備之間、一次和二次設(shè)備之間、二次設(shè)備之間。電力系統(tǒng)中運行的高壓變電所是一次設(shè)備和二次設(shè)備最集中的場所,也是一個高強度電磁干擾源的產(chǎn)生地。如變電所在運行中遭雷擊,雷電流通過變電所母線的架空線路傳入,引起接地網(wǎng)上的電位升高;又如電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩、過

3、電壓等各種類型故障;或在正常運行條件下,變電所內(nèi)進行斷路器、隔離開關(guān)等的倒閘操作;以及二次回路中電纜之間的電磁耦合和工作人員在保護室內(nèi)使用步話機、手機等通信設(shè)備時,均會產(chǎn)生電磁干擾。三、電磁干擾源的分析1.雷電。由于變電所的地網(wǎng)為高阻抗或從設(shè)備到地網(wǎng)的接地線為高阻抗,當變電所的接地部件或避雷器遭受雷擊時,都將因雷擊產(chǎn)生的高頻電流在變電所的地網(wǎng)系統(tǒng)中引起暫態(tài)電位的升高,就可能導致繼電保護裝置誤動作或損壞靈敏設(shè)備與控制回路。2.隔離開關(guān)操作。由于隔離開關(guān)操作速度較為緩慢,操作時在隔離開關(guān)的兩個觸點間就會產(chǎn)生電弧閃絡(luò),從而產(chǎn)生操作過電壓,出現(xiàn)高頻電流,高頻電流通過母線時,將在母線周圍產(chǎn)生很強的電場和

4、磁場,從而對相關(guān)二次回路和二次設(shè)備產(chǎn)生干擾,高頻電流通過接地電容設(shè)備流入地網(wǎng),將引起地電位的升高。3.步話機輻射干擾。當使用步話機時,它周圍將會產(chǎn)生強輻射電場和相應(yīng)的磁場,變化的磁場耦合到附近的弱電子設(shè)備的回路中,回路將感應(yīng)出高頻電壓,形成一個假信號源,從而導致繼電保護裝置不正確動作。4.斷開直流回路電感線圈。斷開直流回路電感線圈的電流時,儲積在線圈中的磁能不能馬上釋放,導致磁能與雜散電容形成串聯(lián)高頻諧振回路,產(chǎn)生高頻過電壓。四、抗電磁干擾的防范措施減少電磁干擾可以從土建施工上改善環(huán)境,還要降低禍合到二次回路的干擾電壓,其次是保護裝置內(nèi)部應(yīng)采取抗干擾措施。1.土建施工的防范措施。將保護室的結(jié)構(gòu)

5、地板及墻體中加強筋全部聯(lián)網(wǎng)并接于地網(wǎng),以制造一個放置整個二次系統(tǒng)的極低阻抗地平面?？刂剖疑系谋芾揍槺仨氂枚喔苓厡w與地網(wǎng)相聯(lián),金屬結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土的加強筋必須聯(lián)通,上端與避雷針相聯(lián),下部與地網(wǎng)相聯(lián),形成有效的網(wǎng)格法拉第籠。2.一次設(shè)備的防范措施。盡量降低電流互感器、電壓互感器、避雷器等設(shè)備的接地阻抗,使之構(gòu)成一個低阻抗的接地網(wǎng)來降低變電所內(nèi)的地電位差。對于電容式電壓互感器和高頻通道的耦合電容器,應(yīng)盡量降低電容器的底座高度,接地引下線采用多股導線來增加接地線接入地網(wǎng)的密度。3.二次設(shè)備的防范措施。電力系統(tǒng)二次回路中的電磁干擾對保護裝置(特別是微機型裝置)的可靠運行帶來很大的威脅,由于電磁干擾引

6、起保護裝置誤動、誤發(fā)信號或電子兒件損壞造成裝置失靈的事故時有發(fā)生。隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,需要更多地采用微機遠動、微機集控、微機保護裝置,因此研究電磁干擾及采取抗干擾措施,對保證電力系統(tǒng)安全運行有著重要的意義。電力系統(tǒng)二次回路的保護裝置一般都是一次回路出現(xiàn)異常情況時動作或發(fā)信號,但是在一次回路正常情況下有時也會出現(xiàn)誤動、誤發(fā)信號,其中受電磁干擾所引起的也不少,3.1對于微機保護屏的外殼應(yīng)采用以焊接的金屬柜為第一層防護層,各電子元件放置在密封的鋁結(jié)構(gòu)框架做成的外殼內(nèi),形成第二防護層,使用帶護環(huán)的多層板的印刷線路為第三防護層。3.2對于二次回路中來回的兩根芯線必須在同一根電纜中,以避免產(chǎn)生過大的差模

7、電壓,由電容式設(shè)備來的二次電纜應(yīng)緊靠接地引下線敷設(shè)。3.3禁止不同能量等級的強電與弱電回路共用一根電纜。3.4所有用于聯(lián)接由開關(guān)場引入控制室繼電保護設(shè)備的電流、電壓和直流等可能由開關(guān)場引入干擾電壓到基于微電子器件的繼電保護設(shè)備的二次回路,應(yīng)采用帶屏蔽層的控制電纜,且屏蔽層在開關(guān)場和控制室兩端同時接地,開關(guān)場的屏蔽層接地點應(yīng)離一次設(shè)備的接地點35m處接地。3.5高頻電纜也應(yīng)在開關(guān)場和控制室兩端同時接地,并與高頻電纜并聯(lián)敷設(shè)緊鄰的100mm粗銅導線溝通。3.6集成電路型或微機型保護的交流及直流電源的來線,應(yīng)先經(jīng)抗干擾電容進行處理,引入裝置在屏上的走線,應(yīng)遠離直流操作回路的導線及高頻輸入(輸出)回路

8、的導線。外部引入保護裝置的空觸點,進入保護時應(yīng)經(jīng)光電隔離,輸出只能以空觸點或光耦輸出,保護用電纜與電力電纜不應(yīng)同層敷設(shè)。4.保護裝置內(nèi)部應(yīng)采取的抗干擾措施。交流輸入回路的抗干擾措施:中間互感器的一、二次線圈間要有屏蔽層,屏蔽層和鐵芯一起接地;中間變流器的一次側(cè)并聯(lián)非線性電阻或電容;直流電源的正、負極上各并一個一端接地的0.5F的電容器;在高頻通道功放電路的高頻通道入口處加裝浪涌吸收器,如干擾很強烈,則再裝一級;在繼電器線圈上并聯(lián)二極管或穩(wěn)壓管消除電磁繼電器產(chǎn)生的干擾;強電、弱電控制回路之間抗干擾措施:采用繼電器隔離;:采用光隔;繼電保護裝置布線的抗干擾措施:繼電保持裝置內(nèi)部導線之間的相互感應(yīng)是

9、一個要加以注意的問題,特別是當不同電平的導線結(jié)扎在一起時,低電平的導線上將產(chǎn)生干擾電壓。在布線上也應(yīng)考慮到這一點,要將強電平(例如直流電源、交流電流輸入和交流電壓輸入等)和弱電平(如邏輯回路連接線)的導線分開排列,必要時可使用屏蔽線;繼電保護裝置外引導線的抗干擾措施:經(jīng)驗和試驗證明,當保護裝置邏輯回路有外引導線與外界電路聯(lián)系時,通過導線極易將干擾引入裝置內(nèi),特別是當它與其他回路共用一根多芯電纜時,防止這類干擾的措施為不與其他回路共用一根多芯電纜,使用獨自屏蔽電纜,用繼電器過渡或在回路內(nèi)接抗干擾電容。五、結(jié)語在具體的施工過程中,由于施工人員的技術(shù)素質(zhì)和變電所(特別是老變電所的改造)的特殊情況,許多抗電磁干擾措施執(zhí)行的并不符合技術(shù)要求,如:斷路器端子箱內(nèi)無專用接地柱,有接地柱的多數(shù)是鐵件做成很容易銹蝕;端子箱與地網(wǎng)的聯(lián)接,因為聯(lián)接點的銹蝕或焊接不好,而產(chǎn)生高阻抗;電纜敷設(shè)因歷