劉愛華,周孟璇
(1.國網江西省電力公司吉安供電分公司,江西吉安,343009;2.國網江蘇省電力公司檢修分公司,江蘇無錫,214000)
變電站二次系統電磁干擾與預防
劉愛華,周孟璇
(1.國網江西省電力公司吉安供電分公司,江西吉安,343009;2.國網江蘇省電力公司檢修分公司,江蘇無錫,214000)
高強度的電磁場環境會在一定程度上影響到微機機電保護裝置,比如變電站等大型電磁場環境會導致整個系統的運作失控。本文首先針對變電站二次系統電磁干擾的有關狀況展開簡單的研究,找出干擾要素,并制定出有效的預防對策。
變電站;二次系統;電磁干擾
隨著信息技術的高速發展,微機型繼電保護裝置在電力系統中得到了大范圍的普及與運用,它的出現使電網自動化技術的運用缺陷得到了彌補。然而,電力系統運行時還有一定強度的電磁干擾存在,其使電力系統的運行受到巨大的沖擊。一旦保護裝置受到外部因素的干擾,其必然會產生一些故障或發生誤動問題,影響到系統運行的安全性與穩定性。因此,要全面研究變電站的運行狀況,挖掘出使其正常運行受到影響的要素,并制定出相應的預防方案。
變電站在運行時或許會受到一些因素的干擾,這些因素的干擾會產生如下影響:(1)電磁對電源的回路形成干擾,計算機的運行由此受到影響。倘若電磁干擾問題嚴重,或許會導致計算機死機。(2)電磁干擾的頻率高、幅度大,前沿偏陡,會直接借助不同分布的電容、電感耦合進入到變電站系統內。(3)當電磁干擾發生影響后,在輸入模擬量時會由于通道等諸多要素的影響,造成數據結果發生錯誤,導致采樣的精度與計量在缺乏微機保護的前提下出現誤動。(4)倘若情形嚴峻,會直接導致元器件受損,使得開關量在輸入時由于通道等因素而受到限制,導致斷路器、隔離開關閉合等發生判斷錯誤的問題。倘若電磁干擾對輸出通道產生了直接性影響,必然會造成跳、合閘的出口回路發生誤動。(5)因電磁干擾,極有可能透過集成芯片內的PN結,引起數據芯片燒毀、數據丟失、絕緣毀損等故障出現。此外,會導致保護的誤動或拒動,給電力系統的正常運作造成巨大的影響。所以,有必要結合各種干擾源與傳播途徑,制定相應的有效預防方案,盡可能的降低由電磁干擾引起的不良影響。
在對變電站中電磁干擾問題進行處理的過程中,務必要密切結合變電站的實情,運用裝置抗干擾電容、安設接地銅排、健全電源系統、安設阻工頻電容等舉措。下面將詳細的介紹這幾種舉措。
2.1 安裝接地銅排
以橫截面是1 cm’的接地銅排連接號變電站內的電纜夾層,將其和所有保護屏接地端子相連,在連接過程中借助橫截面是0.04cm’的多股銅線實現連接。在變電站內電纜溝支架頂端順著電纜敷設方向安設橫截面只有1cm長的銅制導線,在充分考慮到濾波器和高頻電纜屏蔽的情況的基礎上,選擇0.1 cm’銅質導線進行連接,然后再焊接至與之相對應的銅制導線中。此法可建立繼電保護等電位面,使各種保護設備之間的電位差得以抵消。
2.2 裝置抗干擾電容
在進行連接時,倘若有直流電流、交流電流以及電壓等存在,應先將此類進線和抗干擾電容相連,另側電容則應和地上相連。緊接著,將電容同一接線終端引至繼電保護裝置內,防止有高頻干擾因子產生,使高頻信號在二次回路內出現且對保護裝置的運作進行干擾的幾率降低。下圖為抗干擾電容接線情況圖。

圖1 抗干擾電容接線情況
2.3 阻工頻電容的安裝
高頻電纜層接地點總共有兩個,為此若出現接地故障或者是接地電纜通過變電站地網,可以在兩個接地的點之間的工頻電壓中形成縱向電壓,進而引入到高頻電纜中形成回路。在此環境下,收發信號機高頻變量器將會呈現飽和,此時也會存在發信中斷現象,并且高頻閉鎖保護裝置也會存在誤動現象。為此還需要接入0.05μF的電容器,才能夠確保工頻電流得以有效阻斷。
2.4 出臺電纜敷設標準
若應用的電纜屬于二次電纜,則需要將電纜更換為屏蔽電纜。在敷設過程中,電纜需要避免與變壓器中性點、避雷器處,也不能夠與高壓線平行,繼而才能夠有效避免出現干擾源,能夠降低控制電纜受到干擾。電纜溝中,還需要不知支架,目的是為了確保電力電纜之間能夠保持一定的間距,一般間距在100毫米最為合適,此時電纜也能夠有效減少磁場控制造成的干擾。
2.5 完善電源系統的抗干擾
電源系統主要選擇的干擾措施有下列幾點:其一,確保電壓波形平穩時選擇UPS將工作電源予以穩定,在變電站盡量使用直流電流;其二,選擇隔離變壓器以及隔離工模將存在的干擾盡量隔離,避免受到個繞的影響,從而提高裝置使用壽命;其三,盡量將輸出回路有效縮短,選擇電纜芯的時候,根據實際需求選擇大小,切勿選擇過小電纜芯。
2.6 其他預防措施
根據當前工作中存在的種種問題,可以做出下列幾點舉措從而有效解決存在的問題:其一,可以增加收發信機聽信回路時間,理應延長5ms左右較為合適,從而有效降低外部干擾造成的影響;其二,嚴禁攜帶具有紫外線的設備,避免影響到芯片程序正常運作;其三,若存在靜電在及時升時理應去除;其四,嚴謹在室內使用具有高能輻射的設備,尤其是對講機的使用,會造成極為嚴重的干擾。
變電站的抗干擾工作的復雜程度高,在具體開展工作的過程中務必要結合現場的實情以及產生的問題運用對應的預防措施,推動電力系統正常運作。在運行系統時無法有效預防電磁干擾問題的產生,需要需求這當中的規律,并采用抗干擾對策,使電磁干擾的發生幾率得到有效降低,從而有效保證電力系統運行的穩定性、安全性以及可靠性。
[1]鄧前鋒.變電站二次系統電磁干擾與預防措施研究[J].科技與創新. 2016(18).
[2]石磊.變電站二次系統干擾與預防措施[J].華中電力.2010(04).
Electromagnetic interference and prevention of substation two times system
Liu Aihua , Zhou Mengxuan
(1.State Grid, Jiangxi electric power company, Ji’an power supply branch, Ji’an Jiangxi,343009;2.State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch ,Wuxi Jiangsu,214000)
The high intensity electromagnetic environment will affect the micro electromechanical protection device to a certain extent, such as substation and other large electromagnetic environment, will lead to the operation of the entire system out of control First of all, this paper makes a simple research on the status of electromagnetic interference in the two system of substation, and finds out the interference factors, and makes effective preventive measures
substation; two times system; electromagnetic interference