變電站的抗干擾措施

1、第五章變電所的抗干擾措施1.電磁場(chǎng)的屏蔽機(jī)理 2.繼電保護(hù)室及控制室的屏蔽 3.網(wǎng)控室及變電所構(gòu)建等電位面 4.開關(guān)場(chǎng)到控制回路使用屏蔽電纜 5.高頻同軸電纜屏蔽層兩端接地，并輔以并聯(lián)導(dǎo)線6.互感器接地 1.電場(chǎng)屏蔽機(jī)理 金屬板對(duì)電場(chǎng)屏蔽作用示意圖 電場(chǎng)感應(yīng)示意圖 ABUCCCU211ABUCCCCU4211靜電場(chǎng)屏蔽機(jī)理 電屏蔽效果應(yīng)注意磁場(chǎng)屏蔽機(jī)理 H0H1磁屏蔽效果應(yīng)注意以下幾點(diǎn)電磁場(chǎng)屏蔽電磁場(chǎng)屏蔽電磁波的衰減有三種不同機(jī)理消除接縫并接地完成電場(chǎng)屏蔽 柜式結(jié)構(gòu)屏對(duì)電磁感應(yīng)屏蔽作用 機(jī)殼及保護(hù)屏框的屏蔽至關(guān)重要。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安且自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)6.10規(guī)定集成電路及微機(jī)保護(hù)屏宜

2、采用柜式結(jié)構(gòu)，6.2規(guī)定保護(hù)本身必須可靠接地。2.繼電保護(hù)室及控制室的屏蔽繼電保護(hù)室及控制室的屏蔽 繼電保護(hù)室或控制室的屏蔽繼電保護(hù)室或控制室的屏蔽裝在中壓開關(guān)柜上的微機(jī)保護(hù)裝置裝在中壓開關(guān)柜上的微機(jī)保護(hù)裝置 中壓斷路器操作時(shí)產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)極為鄰近操作斷路器的微機(jī)保護(hù)裝置將帶來嚴(yán)重的影響。裝在中壓開關(guān)柜上的微機(jī)保護(hù)裝置，應(yīng)當(dāng)有不小于60db的屏蔽能力。機(jī)殼及保護(hù)屏框?qū)﹄姶艌?chǎng)的屏蔽機(jī)殼及保護(hù)屏框?qū)﹄姶艌?chǎng)的屏蔽 機(jī)殼及保護(hù)屏框均必須可靠接地,可以起到對(duì)電場(chǎng)、電磁場(chǎng)的屏蔽作用。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程DL/T995-20065.2.8檢查裝設(shè)保護(hù)和通信設(shè)備的室內(nèi)所有金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備外殼均應(yīng)連等

3、電位地網(wǎng)。智能化變電站智能控制柜的技術(shù)要求智能化變電站智能控制柜的技術(shù)要求3.網(wǎng)控室及變電所構(gòu)建等電位面 國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（試行）（試行）繼電保護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求繼電保護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求6.1根據(jù)開關(guān)場(chǎng)和一次設(shè)備安裝的實(shí)際情況,宜敷設(shè)與廠、站主接地網(wǎng)緊密連接的等電位接地網(wǎng)。具有優(yōu)質(zhì)材料（例如銅質(zhì)材料）、接地良好的主接地網(wǎng)的廠站，等電位網(wǎng)的敷設(shè)可以適當(dāng)簡(jiǎn)化。等電位接地網(wǎng)應(yīng)滿足以下要求：6.1.1應(yīng)在主控室、保護(hù)室、敷設(shè)二次電纜的溝道、開關(guān)場(chǎng)的就地端子箱及保護(hù)用結(jié)合濾波器等處，使用截面不小于100 mm2的裸銅排（纜）敷設(shè)與主接地網(wǎng)緊密連接的

4、等電位接地網(wǎng)。6.1.1在主控室、保護(hù)室柜屏下層的電纜室內(nèi)，按柜屏布置的方向敷設(shè)100 mm2的專用銅排（纜），將該專用銅排（纜）首末端連接，形成保護(hù)室內(nèi)的等電位接地網(wǎng)。保護(hù)室內(nèi)的等電位接地網(wǎng)必須用至少4根以上、截面不小于50mm2的銅排（纜）與廠、站的主接地網(wǎng)在電纜豎井處可靠連接。6.1.3靜態(tài)保護(hù)和控制裝置的屏柜下部應(yīng)設(shè)有截面不小于100mm2的接地銅排。屏柜上裝置的接地端子應(yīng)用截面不小于4mm2的多股銅線和接地銅排相連。接地銅排應(yīng)用截面不小于50mm2的銅纜與保護(hù)室內(nèi)的等電位接地網(wǎng)相連。6.1.4沿二次電纜的溝道敷設(shè)截面不少于100 mm2的裸銅排（纜），構(gòu)建室外的等 電位接地網(wǎng)等電位接

5、地網(wǎng)。6.1.5分散布置的保護(hù)就地站、通信室與集控室之間，應(yīng)使用截面不少于100 mm2的、緊密與廠、站主接地網(wǎng)相連接的銅排（纜）將保護(hù)就地站與集控室的等電位接地網(wǎng)可靠連接。6.1.6開關(guān)場(chǎng)的就地端子箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置截面不少于100 mm2的裸銅排，并使用截面不少于100 mm2 的銅纜與電纜溝道內(nèi)的等電位接地網(wǎng)連接。6.1.7保護(hù)及相關(guān)二次回路和高頻收發(fā)信機(jī)的電纜屏蔽層應(yīng)使用截面不小于4 mm2多股銅質(zhì)軟導(dǎo)線可靠連接到等電位接地網(wǎng)的銅排上。6.1.8在開關(guān)場(chǎng)的變壓器、斷路器、隔離刀閘、結(jié)合濾波器和電流、電壓互感器等設(shè)備的二次電纜應(yīng)經(jīng)金屬管從一次設(shè)備的接線盒（箱）引至就地端子箱，并將金屬管的上端與上

6、述設(shè)備的底座和金屬外殼良好焊接，下端就近與主接地網(wǎng)良好焊接。在就地端子箱處將這些二次電纜的屏蔽層使用截面不小于4 mm2多股銅質(zhì)軟導(dǎo)線可靠單端連接至等電位接地網(wǎng)的銅排上。6.1.9在干擾水平較高的場(chǎng)所，或是為取得必要的抗干擾效果，宜在敷設(shè)等電位接地網(wǎng)的基礎(chǔ)上使用金屬電纜托盤（架），并將各段電纜托盤（架）與等電位接地網(wǎng)緊密連接，并將不同用途的電纜分類、分層敷設(shè)在金屬電纜托盤（架）中。網(wǎng)控室及變電所構(gòu)建等電位面實(shí)施圖示 4.用屏蔽電纜減少電容耦合用屏蔽電纜減少電容耦合 強(qiáng)電發(fā)出的電力線,可全部終止在接地屏蔽層上,經(jīng)高壓對(duì)二次回路電容直接流向大地.在二次回路不產(chǎn)生壓降。理想的屏蔽作用是屏蔽是良導(dǎo)體和

7、無電感，既屏蔽體等電位并對(duì)芯線無滲漏電容。對(duì)工頻情況可以近似是成立的屏蔽電纜的施工工藝 電纜屏蔽接地舉例中，PE為保護(hù)接地、SE為屏蔽接地。屏蔽接地線要盡可能的短。電纜末端無屏蔽的芯線應(yīng)盡可能的短。屏蔽電纜的抑制系數(shù)試驗(yàn)-電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用P149 鉛包鎧裝銅絲編織銅帶繞包銅鋼鋁組合單合（%）3.43.83.52.93單分（%）3.443.133.52.63平均（%）3.423.473.52.78 在開關(guān)場(chǎng)500kV母線的正下方，與母線平行放置五種控制電纜。與母線平行長(zhǎng)度為80m，然后轉(zhuǎn)90引入控制室，后一段長(zhǎng)90m。在控制室取一根芯作為測(cè)量芯，接入分壓器測(cè)量對(duì)地干擾電壓值。試驗(yàn)中隔離開關(guān)共進(jìn)行

8、了七次分、合單相空母、與三次分、合三相空母線試驗(yàn) 。沒有屏蔽的塑料電纜最高干擾電壓為9000V（峰對(duì)峰值），暫態(tài)頻率有0.2MHZ,0.5 MHZ 及1.0MHZ。 以無屏蔽的塑料電纜為基準(zhǔn)，測(cè)量不同屏蔽電纜但屏蔽層均兩端接地的屏蔽電纜的抑制系數(shù)，即兩者暫態(tài)電壓值之比。 6.2微機(jī)型繼電保護(hù)裝置所有二次回路的電纜均應(yīng)使用屏蔽電纜，嚴(yán)禁使用電纜內(nèi)的空線替代屏蔽層接地。二次回路電纜敷設(shè)應(yīng)符合以下要求：6.2.1合理規(guī)劃二次電纜的路徑，盡可能離開高壓母線、避雷器和避雷針的接地點(diǎn)、并聯(lián)電容器、電容式電壓互感器、結(jié)合電容及電容式套管等設(shè)備，避免和減少迂回，縮短二次電纜的長(zhǎng)度，與運(yùn)行設(shè)備無關(guān)的電纜應(yīng)予拆除

9、。6.2.2交流電流和交流電壓回路、交流和直流回路、強(qiáng)電和弱電回路，以及來自開關(guān)場(chǎng)電壓互感器二次的四根引入線和電壓互感器開口三角繞組的兩根引入線均應(yīng)使用各自獨(dú)立的電纜。6.2.3雙重化配置的保護(hù)裝置、母差和斷路器失靈等重要保護(hù)的起動(dòng)和跳閘回路均應(yīng)使用各自獨(dú)立的電纜。6.3重視繼電保護(hù)二次回路的接地問題，并定期檢查這些接地點(diǎn)的可靠性和有效性。繼電保護(hù)二次回路接地，應(yīng)滿足以下要求：6.3.1公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地，為保證接地可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器等。己在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關(guān)場(chǎng)將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片

10、接地，其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30Imax伏（Imax為電網(wǎng)接地故障時(shí)通過變電站的可能最大接地電流有效值，單位為kA）。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。6.3.2公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關(guān)保護(hù)柜屏內(nèi)一點(diǎn)接地。獨(dú)立的、與其他電壓互感器和電流互感器的二次回路沒有電氣聯(lián)系的二次回路應(yīng)在開關(guān)場(chǎng)一點(diǎn)接地。6.3.3微機(jī)型繼電保護(hù)裝置柜屏內(nèi)的交流供電電源（照明、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器）的中性線（零線）不應(yīng)接入等電位接地網(wǎng)。6.4經(jīng)長(zhǎng)電纜跳閘回路，宜采取增加出口繼電器動(dòng)作功率等措施，防止誤動(dòng)。6.5制造部門應(yīng)提高微機(jī)保護(hù)抗電磁騷擾水平和防護(hù)等級(jí)，光偶開入的

11、動(dòng)作電壓應(yīng)控制在額定直流電源電壓的55%70%范圍以內(nèi)。6.6針對(duì)來自系統(tǒng)操作、故障、直流接地等異常情況，應(yīng)采取有效防誤動(dòng)措施，防止保護(hù)裝置單一元件損壞可能引起的不正確動(dòng)作。斷路器失靈起動(dòng)母差保護(hù)出口跳閘、非電量保護(hù)直接跳閘、變壓器斷路器失靈啟動(dòng)等重要回路宜采用雙開入接口，必要時(shí)，還可增加雙路重動(dòng)繼電器分別對(duì)雙開入量進(jìn)行重動(dòng)。6.7所有涉及直接跳閘的重要回路應(yīng)采用動(dòng)作電壓在額定直流電源電壓的55%70%范圍以內(nèi)的中間繼電器，并要求其動(dòng)作功率不低于5W。6.8遵守保護(hù)裝置24V開入電源不出保護(hù)室的原則，以免引進(jìn)干擾。屏蔽電纜的接地方式屏蔽電纜的接地方式-電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用P149 (1) 雷電流入

12、地，產(chǎn)生暫態(tài)地電位波動(dòng)，對(duì)附近敷設(shè)的控制電纜產(chǎn)生干擾。如圖(a)所示。(2) (2)屏蔽層兩端接地，可以將暫態(tài)感應(yīng)電壓抑制為原值的10%。圖示數(shù)據(jù)比較得到。(3) 附銅排更好。 電壓四根引入線未放入同一纜內(nèi)誤動(dòng)例1電壓四根引入線未放入同一纜內(nèi)誤動(dòng)例2電壓四根引入線未放入同一纜內(nèi)誤動(dòng)電壓四根引入線未放入同一纜內(nèi)誤動(dòng)3零序電流產(chǎn)生原因分析5.高頻同軸電纜屏蔽層兩端接地，并輔以并聯(lián)導(dǎo)線高頻同軸電纜屏蔽層的接地高頻同軸電纜屏蔽層的接地1 從耦合電容器底座引下高頻同軸電纜，和從電容式電壓互感器底座引下二次電壓電纜的情況極為相似。因此，凡是適用于電容式電壓互感器的相應(yīng)抗干擾措施，都宜于采用。例如：1）降低

13、底座高度，用多根導(dǎo)線作為一次接地線，并增加一次接地點(diǎn)的電網(wǎng)密度。2）二次電壓電纜的接地線不得借用一次接地線，3）二次電纜的從底座引下時(shí)，應(yīng)盡可能與一次接地線靠近。4）二次電纜回路的接地點(diǎn)應(yīng)離一次接地點(diǎn)有一定的距離，例如3-5m左右。5）二次電纜引下底座后所裝入的鐵管，上端應(yīng)在底座處良好焊接,下端就地與主接地網(wǎng)聯(lián)通?！胺创胍c(diǎn)”8.3明確規(guī)定高頻電纜應(yīng)當(dāng)在開關(guān)場(chǎng)和控制室兩端同時(shí)接地。而為了進(jìn)一步降低兩端間的地電位差，和盡可能降低屏蔽層兩端間，因兩端接地而引入的通過屏蔽電流引起的電壓降（由耦合阻抗引起的干擾電壓），“反措要點(diǎn)”中又規(guī)定與同軸電纜并聯(lián)敷設(shè)緊鄰的100mm2粗銅導(dǎo)線（相當(dāng)于AWG4/0

14、）。高頻電纜屏蔽層兩點(diǎn)接地高頻電纜屏蔽層兩點(diǎn)接地2解決方法開關(guān)場(chǎng)到控制室的控制電纜屏蔽層需兩端同開關(guān)場(chǎng)到控制室的控制電纜屏蔽層需兩端同時(shí)接地時(shí)接地6.互感器的接地互感器的接地GB/T14285-20066.2.3互感器的安全規(guī)定互感器的安全規(guī)定:6.2.3.1電流互感器二次回路必須有且只能有一點(diǎn)接地。一般在端子箱經(jīng)端子排地。但對(duì)于有幾組電流互感器連在一起的保護(hù)裝置,如母差保護(hù)、各種雙斷路器主接線的保護(hù)等，則應(yīng)在保護(hù)屏經(jīng)端子排接地。6.2.3.2電壓互感器二次回路只允許有一點(diǎn)接地，接地點(diǎn)宜在控制室內(nèi)。獨(dú)立的、與其它互感器無電聯(lián)系的電壓互感器也可在開關(guān)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地。為保證接地的可靠，各電壓互感器

15、的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。6.2.3.3已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器線圈。必要時(shí)，可在開關(guān)場(chǎng)將二次線圈的中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地，應(yīng)經(jīng)常維護(hù)檢查防止出現(xiàn)兩點(diǎn)接地的情況。6.2.3.4來自電壓互感器二次的四根開關(guān)場(chǎng)引出線中的零線和電壓互感器三次的兩根開關(guān)場(chǎng)線出線中的N線必須分開，不得共用。電流互感器的接地電流互感器的接地 電流互感器二次回路必須一點(diǎn)接地。電流互感器二次回路必須一點(diǎn)接地。 電流互感器二次回路只能有一點(diǎn)接地。電流互感器二次回路只能有一點(diǎn)接地。 電流互感器二次回路的接地點(diǎn)應(yīng)在何處接地。電流互感器二次回路的接地點(diǎn)應(yīng)在何處接地。 公用電流互感器二次繞組二次回路只允許

16、、且必須在相關(guān)保護(hù)柜屏內(nèi)一點(diǎn)接地。獨(dú)立的、與其他電壓互感器和電流互感器的二次回路沒有電氣聯(lián)系的二次回路應(yīng)在開關(guān)場(chǎng)一點(diǎn)接地。 DL/T9952006 6.2.2規(guī)定:由幾組電流互感器二次組合的電流回路,應(yīng)在有直接電氣連接處一點(diǎn)接地.電壓互感器接地電壓互感器接地 電壓互感器二次回路必須一點(diǎn)接地。電壓互感器二次回路必須一點(diǎn)接地。 電壓互感器二次回路只能有一點(diǎn)接地。電壓互感器二次回路只能有一點(diǎn)接地。 電壓互感器二次回路的接地點(diǎn)應(yīng)在何處接地。電壓互感器二次回路的接地點(diǎn)應(yīng)在何處接地。 公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地，為保證接地可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器等。

17、己在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關(guān)場(chǎng)將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30Imax伏（Imax為電網(wǎng)接地故障時(shí)通過變電站的可能最大接地電流有效值，單位為kA）。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。電壓互感器二次回路只能有一點(diǎn)接地電壓互感器二次回路只能有一點(diǎn)接地 錯(cuò)誤多點(diǎn)接地 正確一點(diǎn)接地 主控室主控室N600小母線一點(diǎn)接地、開關(guān)場(chǎng)裝設(shè)保護(hù)間隙小母線一點(diǎn)接地、開關(guān)場(chǎng)裝設(shè)保護(hù)間隙10V/1KA零線遠(yuǎn)處接地IKIK根據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議36.04工作組報(bào)告指出：“在同一網(wǎng)格狀地網(wǎng)系統(tǒng)的變電所內(nèi),每一千安故障電流在完全位于同一地網(wǎng)

18、范圍內(nèi)的最大期望縱向電壓為10伏?！钡囊庖?，附加對(duì)地間隙擊穿電壓峰值應(yīng)大于30Imax伏。式中考慮短路電流可能全偏移的情況，即最大峰值電壓應(yīng)取為計(jì)算地網(wǎng)電位升的倍。為區(qū)別地網(wǎng)兩點(diǎn)間電位差的概念，常把這個(gè)電壓稱為縱向電壓。電壓互感器二次繞的耐壓值為2千伏、一分鐘。 如果要在開關(guān)場(chǎng)互感器二次線圈中性點(diǎn)裝附加對(duì)地保護(hù)，可考慮選取擊穿電壓15002000V的氧化鋅閥片。 事故附錄例事故附錄例1 1-電壓互感器兩點(diǎn)接地，故障時(shí)引入地電位差，導(dǎo)至保護(hù)誤動(dòng)例 事故附錄例2-相間故障產(chǎn)生零序電壓例(本側(cè))本次故障為本側(cè)區(qū)外故障 A、B相間故障 ，但是圖中，除有總啟動(dòng)信號(hào)和收到對(duì)側(cè)判為正方向故障發(fā)來的允許信號(hào)外，還錄到了工頻零序電壓和零序電流信號(hào)、本側(cè)的斷續(xù)發(fā)信開關(guān)量變位信號(hào)。因而本側(cè)正方向元件誤動(dòng)跳閘。-相間故障產(chǎn)生零序電流例相間故障產(chǎn)生零序電流例(對(duì)側(cè)對(duì)側(cè))相間故障產(chǎn)生零序電壓原因分析相間故障產(chǎn)生零序電壓原因分析BACo3U0母 線 TV線 路 TV二 次RCS-902 母線TV的零線雖未與三相電壓放在一根電纜中，但是用線路TV的零線來代替。是母線Y接線零線和開口的零線及線路TV的零線共用一芯 。在零序電壓環(huán)路中產(chǎn)生了互感電勢(shì)。零序電流產(chǎn)生原因 故障兩相T