繼電保護(hù)的干擾源及防范措施分析_電力論文發(fā)表

1、繼電保護(hù)的干擾源及防范措施分析_電力論文發(fā)表    繼電保護(hù)的干擾源及防范措施分析_電力論文發(fā)表2011-08-17 09:25 來(lái)源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 繼電保護(hù) 干擾電感線圈 二次回路 互感器繼電保護(hù)的干擾源及防范措施分析彭程 摘要：本文簡(jiǎn)要闡述了繼電保護(hù)干擾源的產(chǎn)生與影響,并就相應(yīng)的防范措施進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 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(yùn)行過(guò)程中,都會(huì)產(chǎn)生電磁能,并通過(guò)傳導(dǎo)和輻射兩種形式對(duì)敏感設(shè)備產(chǎn)生干擾。對(duì)于繼電保護(hù)裝置所產(chǎn)生的電磁能既可能干擾其它的運(yùn)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(hù)裝置在電磁干擾環(huán)境嚴(yán)重的電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)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(yùn)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(guò)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(dǎo)和輻射電磁能量的干擾源、干擾傳遞的途徑、對(duì)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(yùn)行的高壓變電所是一次設(shè)備和二次設(shè)備最集中的場(chǎng)所,也是一個(gè)高強(qiáng)度電磁干擾源的產(chǎn)生地。如變電所在運(yùn)行中遭雷擊,雷電流通過(guò)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(guò)

3、電壓等各種類型故障;或在正常運(yùn)行條件下,變電所內(nèi)進(jìn)行斷路器、隔離開(kāi)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(hù)室內(nèi)使用步話機(jī)、手機(jī)等通信設(shè)備時(shí),均會(huì)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(dāng)變電所的接地部件或避雷器遭受雷擊時(shí),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(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作或損壞靈敏設(shè)備與控制回路。2.隔離開(kāi)關(guān)操作。由于隔離開(kāi)關(guān)操作速度較為緩慢,操作時(shí)在隔離開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)間就會(huì)產(chǎn)生電弧閃絡(luò),從而產(chǎn)生操作過(guò)電壓,出現(xiàn)高頻電流,高頻電流通過(guò)母線時(shí),將在母線周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)和

4、磁場(chǎng),從而對(duì)相關(guān)二次回路和二次設(shè)備產(chǎn)生干擾,高頻電流通過(guò)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(jī)輻射干擾。當(dāng)使用步話機(jī)時(shí),它周圍將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)輻射電場(chǎng)和相應(yīng)的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)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(gè)假信號(hào)源,從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作。4.斷開(kāi)直流回路電感線圈。斷開(kāi)直流回路電感線圈的電流時(shí),儲(chǔ)積在線圈中的磁能不能馬上釋放,導(dǎo)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(guò)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(hù)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(hù)室的結(jié)構(gòu)

5、地板及墻體中加強(qiáng)筋全部聯(lián)網(wǎng)并接于地網(wǎng),以制造一個(gè)放置整個(gè)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?dǎo)體與地網(wǎng)相聯(lián),金屬結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土的加強(qiáng)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(gè)低阻抗的接地網(wǎng)來(lái)降低變電所內(nèi)的地電位差。對(duì)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(dǎo)線來(lái)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(duì)保護(hù)裝置(特別是微機(jī)型裝置)的可靠運(yùn)行帶來(lái)很大的威脅,由于電磁干擾引

6、起保護(hù)裝置誤動(dòng)、誤發(fā)信號(hào)或電子兒件損壞造成裝置失靈的事故時(shí)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(jī)遠(yuǎn)動(dòng)、微機(jī)集控、微機(jī)保護(hù)裝置,因此研究電磁干擾及采取抗干擾措施,對(duì)保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行有著重要的意義。電力系統(tǒng)二次回路的保護(hù)裝置一般都是一次回路出現(xiàn)異常情況時(shí)動(dòng)作或發(fā)信號(hào),但是在一次回路正常情況下有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)、誤發(fā)信號(hào),其中受電磁干擾所引起的也不少,3.1對(duì)于微機(jī)保護(hù)屏的外殼應(yīng)采用以焊接的金屬柜為第一層防護(hù)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(hù)層,使用帶護(hù)環(huán)的多層板的印刷線路為第三防護(hù)層。3.2對(duì)于二次回路中來(lái)回的兩根芯線必須在同一根電纜中,以避免產(chǎn)生過(guò)大的差模

7、電壓,由電容式設(shè)備來(lái)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(jí)的強(qiáng)電與弱電回路共用一根電纜。3.4所有用于聯(lián)接由開(kāi)關(guān)場(chǎng)引入控制室繼電保護(hù)設(shè)備的電流、電壓和直流等可能由開(kāi)關(guān)場(chǎng)引入干擾電壓到基于微電子器件的繼電保護(hù)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(kāi)關(guān)場(chǎng)和控制室兩端同時(shí)接地,開(kāi)關(guān)場(chǎng)的屏蔽層接地點(diǎn)應(yīng)離一次設(shè)備的接地點(diǎn)35m處接地。3.5高頻電纜也應(yīng)在開(kāi)關(guān)場(chǎng)和控制室兩端同時(shí)接地,并與高頻電纜并聯(lián)敷設(shè)緊鄰的100mm粗銅導(dǎo)線溝通。3.6集成電路型或微機(jī)型保護(hù)的交流及直流電源的來(lái)線,應(yīng)先經(jīng)抗干擾電容進(jìn)行處理,引入裝置在屏上的走線,應(yīng)遠(yuǎn)離直流操作回路的導(dǎo)線及高頻輸入(輸出)回路

8、的導(dǎo)線。外部引入保護(hù)裝置的空觸點(diǎn),進(jìn)入保護(hù)時(shí)應(yīng)經(jīng)光電隔離,輸出只能以空觸點(diǎn)或光耦輸出,保護(hù)用電纜與電力電纜不應(yīng)同層敷設(shè)。4.保護(hù)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(fù)極上各并一個(gè)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(qiáng)烈,則再裝一級(jí);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(qiáng)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(hù)裝置布線的抗干擾措施:繼電保持裝置內(nèi)部導(dǎo)線之間的相互感應(yīng)是

9、一個(gè)要加以注意的問(wèn)題,特別是當(dāng)不同電平的導(dǎo)線結(jié)扎在一起時(shí),低電平的導(dǎo)線上將產(chǎn)生干擾電壓。在布線上也應(yīng)考慮到這一點(diǎn),要將強(qiáng)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(dǎo)線分開(kāi)排列,必要時(shí)可使用屏蔽線;繼電保護(hù)裝置外引導(dǎo)線的抗干擾措施:經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)證明,當(dāng)保護(hù)裝置邏輯回路有外引導(dǎo)線與外界電路聯(lián)系時(shí),通過(guò)導(dǎo)線極易將干擾引入裝置內(nèi),特別是當(dāng)它與其他回路共用一根多芯電纜時(shí),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(dú)自屏蔽電纜,用繼電器過(guò)渡或在回路內(nèi)接抗干擾電容。五、結(jié)語(yǔ)在具體的施工過(guò)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(wú)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?yàn)槁?lián)接點(diǎn)的銹蝕或焊接不好,而產(chǎn)生高阻抗;電纜敷設(shè)因歷