變電站的抗干擾措施實用教案

1、1.電場(din chng)屏蔽機理 金屬板對電場(din chng)屏蔽作用示意圖 電場(din chng)感應示意圖 ABUCCCU211ABUCCCCU4211第1頁/共47頁第一頁，共48頁。靜電場屏蔽(pngb)機理 第2頁/共47頁第二頁，共48頁。電屏蔽(pngb)效果應注意第3頁/共47頁第三頁，共48頁。磁場(cchng)屏蔽機理 H0H1第4頁/共47頁第四頁，共48頁。磁屏蔽(pngb)效果應注意以下幾點第5頁/共47頁第五頁，共48頁。電磁場屏蔽(pngb)第6頁/共47頁第六頁，共48頁。電磁波的衰減有三種(sn zhn)不同機理第7頁/共47頁第七頁，共48頁。消除

2、接縫并接地完成電場(din chng)屏蔽 第8頁/共47頁第八頁，共48頁。柜式結構屏對電磁感應屏蔽(pngb)作用 機殼及保護屏框的屏蔽至關重要。電力系統(tǒng)繼電保護及安且自動裝置反事故措施要點規(guī)定集成電路及微機(wi j)保護屏宜采用柜式結構，規(guī)定保護本身必須可靠接地。第9頁/共47頁第九頁，共48頁。2.繼電保護(j din bo h)室及控制室的屏蔽 第10頁/共47頁第十頁，共48頁。繼電保護(j din bo h)室或控制室的屏蔽第11頁/共47頁第十一頁，共48頁。裝在中壓開關柜上的微機(wi j)保護裝置 中壓斷路器操作時產生(chnshng)電磁干擾，對極為鄰近操作斷路器的微機

3、保護裝置將帶來嚴重的影響。裝在中壓開關柜上的微機保護裝置，應當有不小于60db的屏蔽能力。第12頁/共47頁第十二頁，共48頁。機殼及保護(boh)屏框對電磁場的屏蔽 機殼及保護屏框均必須可靠接地,可以起到對電場、電磁場的屏蔽作用。繼電保護(j din bo h)和安全自動裝置檢驗規(guī)程檢查裝設保護和通信設備的室內所有金屬結構及設備外殼均應連等電位地網。第13頁/共47頁第十三頁，共48頁。智能(zh nn)化變電站智能(zh nn)控制柜的技術要求第14頁/共47頁第十四頁，共48頁。3.網控室及變電所構建(u jin)等電位面 第15頁/共47頁第十五頁，共48頁。國家電網公司十八項電網重大

4、反事故措施（試行）繼電保護(j din bo h)專業(yè)重點實施要求根據(jù)(gnj)開關場和一次設備安裝的實際情況,宜敷設與廠、站主接地網緊密連接的等電位接地網。具有優(yōu)質材料（例如銅質材料）、接地良好的主接地網的廠站，等電位網的敷設可以適當簡化。等電位接地網應滿足以下要求：應在主控室、保護室、敷設二次電纜的溝道、開關場的就地端子箱及保護用結合濾波器等處，使用截面不小于100 mm2的裸銅排（纜）敷設與主接地網緊密連接的等電位接地網。在主控室、保護室柜屏下層的電纜室內，按柜屏布置的方向敷設100 mm2的專用銅排（纜），將該專用銅排（纜）首末端連接，形成保護室內的等電位接地網。保護室內的等電位接地網

5、必須用至少4根以上、截面不小于50mm2的銅排（纜）與廠、站的主接地網在電纜豎井處可靠連接。靜態(tài)保護和控制裝置的屏柜下部應設有截面不小于100mm2的接地銅排。屏柜上裝置的接地端子應用截面不小于4mm2的多股銅線和接地銅排相連。接地銅排應用截面不小于50mm2的銅纜與保護室內的等電位接地網相連。第16頁/共47頁第十六頁，共48頁。沿二次電纜的溝道敷設截面不少于100 mm2的裸銅排（纜），構建室外的等 電位接地網等電位接地網。分散布置的保護就地站、通信室與集控室之間，應使用截面不少于100 mm2的、緊密與廠、站主接地網相連接的銅排（纜）將保護就地站與集控室的等電位接地網可靠連接。開關場的就

6、地端子箱內應設置截面不少于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的等電位接地網連接。保護及相關二次回路和高頻收發(fā)信機的電纜屏蔽層應使用截面不小于4 mm2多股銅質軟導線可靠連接到等電位接地網的銅排上。在開關場的變壓器、斷路器、隔離刀閘、結合濾波器和電流、電壓互感器等設備的二次電纜應經金屬管從一次設備的接線盒（箱）引至就地端子箱，并將金屬管的上端與上述設備的底座和金屬外殼良好焊接，下端就近與主接地網良好焊接。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多股銅質軟導線可靠單端連接至等電位接地網的銅排上。在干擾水平較高的場所，或是為取得必要的抗干擾

7、效果，宜在敷設等電位接地網的基礎上使用金屬電纜托盤（架），并將各段電纜托盤（架）與等電位接地網緊密連接，并將不同(b tn)用途的電纜分類、分層敷設在金屬電纜托盤（架）中。第17頁/共47頁第十七頁，共48頁。第18頁/共47頁第十八頁，共48頁。第19頁/共47頁第十九頁，共48頁。網控室及變電所構建等電位(din wi)面實施圖示 第20頁/共47頁第二十頁，共48頁。4.用屏蔽(pngb)電纜減少電容耦合 強電發(fā)出的電力線,可全部終止(zhngzh)在接地屏蔽層上,經高壓對二次回路電容直接流向大地.在二次回路不產生壓降。理想的屏蔽作用是屏蔽是良導體和無電感，既屏蔽體等電位并對芯線無滲漏電

8、容。對工頻情況可以近似是成立的第21頁/共47頁第二十一頁，共48頁。屏蔽(pngb)電纜的施工工藝 電纜(dinln)屏蔽接地舉例中，PE為保護接地、SE為屏蔽接地。屏蔽接地線要盡可能的短。電纜(dinln)末端無屏蔽的芯線應盡可能的短。第22頁/共47頁第二十二頁，共48頁。屏蔽電纜的抑制(yzh)系數(shù)試驗-電網繼電保護應用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 在開關場500kV母線的正下方，與母線平行(pngxng)放置五種控制電纜。與母線平行(pngxng)長度為

9、80m，然后轉90引入控制室，后一段長90m。在控制室取一根芯作為測量芯，接入分壓器測量對地干擾電壓值。試驗中隔離開關共進行了七次分、合單相空母、與三次分、合三相空母線試驗 。沒有屏蔽的塑料電纜最高干擾電壓為9000V（峰對峰值），暫態(tài)頻率有0.2MHZ,0.5 MHZ 及。 以無屏蔽的塑料電纜為基準，測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。 第23頁/共47頁第二十三頁，共48頁。微機型繼電保護裝置所有二次回路的電纜均應使用屏蔽電纜，嚴禁使用電纜內的空線替代屏蔽層接地。二次回路電纜敷設應符合以下要求：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

10、雷針的接地點、并聯(lián)電容器、電容式電壓互感器、結合電容及電容式套管等設備，避免和減少迂回(yhu)，縮短二次電纜的長度，與運行設備無關的電纜應予拆除。交流電流和交流電壓回路、交流和直流回路、強電和弱電回路，以及來自開關場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使用各自獨立的電纜。雙重化配置的保護裝置、母差和斷路器失靈等重要保護的起動和跳閘回路均應使用各自獨立的電纜。第24頁/共47頁第二十四頁，共48頁。重視繼電保護二次回路的接地問題，并定期檢查這些接地點的可靠性和有效性。繼電保護二次回路接地，應滿足以下要求：公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內有一點接地，為保證接

11、地可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(kigun)或熔斷器等。己在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關(kigun)場將二次線圈中性點經放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應大于30Imax伏（Imax為電網接地故障時通過變電站的可能最大接地電流有效值，單位為kA）。應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接地的現(xiàn)象。公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關保護柜屏內一點接地。獨立的、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)系的二次回路應在開關(kigun)場一點接地。微機型繼電保護裝置柜屏內的交流供電電源（照明、打印機和調制解調器）

12、的中性線（零線）不應接入等電位接地網。第25頁/共47頁第二十五頁，共48頁。經長電纜跳閘回路，宜采取增加出口繼電器動作功率等措施，防止誤動。制造部門應提高微機保護抗電磁騷擾水平和防護等級，光偶開入的動作電壓應控制在額定直流電源電壓的55%70%范圍以內。針對來自系統(tǒng)操作、故障、直流接地等異常情況，應采取有效防誤動措施，防止保護裝置單一元件損壞可能引起的不正確動作。斷路器失靈起動母差保護出口跳閘、非電量保護直接跳閘、變壓器斷路器失靈啟動等重要回路宜采用雙開入接口，必要時，還可增加雙路重動繼電器分別對雙開入量進行重動。所有涉及(shj)直接跳閘的重要回路應采用動作電壓在額定直流電源電壓的55%7

13、0%范圍以內的中間繼電器，并要求其動作功率不低于5W。遵守保護裝置24V開入電源不出保護室的原則，以免引進干擾。第26頁/共47頁第二十六頁，共48頁。屏蔽電纜的接地方式-電網繼電保護(j din bo h)應用P149 雷電流入地，產生暫態(tài)地電位波動，對附近敷設的控制電纜產生干擾。如圖(a)所示。(2)屏蔽(pngb)層兩端接地，可以將暫態(tài)感應電壓抑制為原值的10%。圖示數(shù)據(jù)比較得到。附銅排更好。 第27頁/共47頁第二十七頁，共48頁。電壓(diny)四根引入線未放入同一纜內誤動例1第28頁/共47頁第二十八頁，共48頁。電壓(diny)四根引入線未放入同一纜內誤動例2第29頁/共47頁第

14、二十九頁，共48頁。電壓四根引入線未放入同一(tngy)纜內誤動3零序電流產生原因分析第30頁/共47頁第三十頁，共48頁。5.高頻同軸電纜屏蔽層兩端接地(jid)，并輔以并聯(lián)導線第31頁/共47頁第三十一頁，共48頁。高頻(o pn)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抗干擾措施(cush)，都宜于采用。例如：1）降低底座高度，用多根導線作為一次接地線，并增加一次接地點的電網密度。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，應盡可能與一次接地線靠近。

15、4）二次電纜回路的接地點應離一次接地點有一定的距離，例如3-5m左右。5）二次電纜引下底座后所裝入的鐵管，上端應在底座處良好焊接,下端就地與主接地網聯(lián)通?！胺创胍c”明確規(guī)定高頻電纜應當在開關場和控制室兩端同時接地。而為了進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”中又規(guī)定與同軸電纜并聯(lián)敷設緊鄰的100mm2粗銅導線（相當于AWG4/0）。第32頁/共47頁第三十二頁，共48頁。高頻電纜(dinln)屏蔽層兩點接地2解決(jiju)方法第33頁/共47頁第三十三頁，共48頁。開關場到控制室的控制電纜屏

16、蔽層需兩端同時(tngsh)接地第34頁/共47頁第三十四頁，共48頁。6.互感器的接地(jid)第35頁/共47頁第三十五頁，共48頁?；ジ衅鞯陌踩?nqun)規(guī)定:電流互感器二次回路必須有且只能有一點接地。一般在端子箱經端子排地。但對于有幾組電流互感器連在一起的保護裝置,如母差保護、各種雙斷路器主接線的保護等，則應在保護屏經端子排接地。電壓互感器二次回路只允許有一點接地，接地點宜在控制(kngzh)室內。獨立的、與其它互感器無電聯(lián)系的電壓互感器也可在開關場實現(xiàn)一點接地。為保證接地的可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關或熔斷器。已在控制(kngzh)室一點接地的電壓互感器線圈。必

17、要時，可在開關場將二次線圈的中性點經放電間隙或氧化鋅閥片接地，應經常維護檢查防止出現(xiàn)兩點接地的情況。來自電壓互感器二次的四根開關場引出線中的零線和電壓互感器三次的兩根開關場線出線中的N線必須分開，不得共用。第36頁/共47頁第三十六頁，共48頁。電流(dinli)互感器的接地 電流互感器二次回路必須一點接地。 電流互感器二次回路只能有一點接地。 電流互感器二次回路的接地點應在何處接地。 公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關保護柜屏內一點接地。獨立的、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)系的二次回路應在開關場一點接地。 規(guī)定:由幾組電流互感器二次組合(zh)的電流回路,

18、應在有直接電氣連接處一點接地.第37頁/共47頁第三十七頁，共48頁。電壓(diny)互感器接地 電壓互感器二次回路必須一點接地。 電壓互感器二次回路只能有一點接地。 電壓互感器二次回路的接地點應在何處接地。 公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內有一點接地，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或熔斷器等。己在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關場將二次線圈中性點經放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應大于30Imax伏（Imax為電網接地故障時通過變電站的可能最大接地電流(dinli)有效值，單位為kA）。應定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回

19、路多點接地的現(xiàn)象。第38頁/共47頁第三十八頁，共48頁。電壓互感器二次回路只能(zh nn)有一點接地 錯誤(cuw)多點接地 正確(zhngqu)一點接地 第39頁/共47頁第三十九頁，共48頁。主控室N600小母線一點接地、開關(kigun)場裝設保護間隙10V/1KA零線遠處接地IKIK根據(jù)國際大電網會議工作組報告指出：“在同一網格狀地網系統(tǒng)的變電所內,每一千安故障電流在完全位于同一地網范圍內的最大期望縱向電壓為10伏?！钡囊庖?y jin)，附加對地間隙擊穿電壓峰值應大于30Imax伏。式中考慮短路電流可能全偏移的情況，即最大峰值電壓應取為計算地網電位升的倍。為區(qū)別地網兩點間電位差的

20、概念，常把這個電壓稱為縱向電壓。電壓互感器二次繞的耐壓值為2千伏、一分鐘。 如果要在開關場互感器二次線圈中性點裝附加對地保護，可考慮選取擊穿電壓15002000V的氧化鋅閥片。 第40頁/共47頁第四十頁，共48頁。事故附錄(fl)(fl)例1 1-電壓互感器兩點接地，故障時引入地電位差，導至保護誤動例 第41頁/共47頁第四十一頁，共48頁。事故(shg)(shg)附錄例2 2-相間故障產生零序電壓例( (本側) )本次故障為本側區(qū)外故障 A、B相間故障 ，但是圖中，除有總啟動信號和收到對側判為正方向故障發(fā)來的允許信號外，還錄到了工頻零序電壓和零序電流信號、本側的斷續(xù)發(fā)信開關量變位信號。因而(yn r)本側正方向元件誤動跳閘。第42頁/共47頁第四十二頁，共48頁。-相間(xingjin)故障產生零序電流例(對側)第43頁/共47頁第四十三頁，共48頁。相間故障產生(chnshng)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(dnsh)用線路TV的零線來代替。是母線Y接線零線和開