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对变电站继电保护的抗干扰技术探析

2014-04-07王晓丹

黑龙江科学 2014年9期
关键词:电位差同轴电缆控制室

张 冬,王晓丹

(国网大庆供电公司变电运维室,黑龙江 大庆 163458)

1 对于一次设备进行接地电阻的降低作业

操作人员在进行各类接地电阻作业,比如电流互感器、电压互感器或者是避雷器的这一类设施时,要尽可能地降低接地电阻的数值,这样就可以对于暂态电位差进行有效的控制,同时减少由于高频电流进入电阻时的压力。这样设计就可以建立一个拥有较低阻抗的接地网,对变电所内的地电位差进行有效控制,使其在很大程度上避免对二次回路设备进行干扰,同时进一步避免误差的产生。

2 高频同轴电缆分别在控制室以及开关厂两边进行接地作业

把高频同轴电缆分别在控制室以及开关厂两边进行接地作业是降低变电站继电设施干扰的重要保护措施。假设电缆只把自己的一端与地面相连接,那在另一端必然会由于电压的不平衡而产生暂态的高电压,也就是说,这个高电压有可能产生于收发信机的端子上,这就会直接导致收发信机的正常工作受到极大的影响,甚至是对收发信机内部构件进行损坏,造成施工事故。对高频同轴电缆进行两端同时接地作业的具体方法是先在开关厂的作业现场把高频同轴电缆的屏蔽层和变压器的滤波器二次端子上进行结合,同时使用不小于10 mm2的绝缘导线作为连接线,在连接线的引导下把分支铜导线和它们焊在一起,以实现本端接地的功能。同时在控制室内的作业处,把高频同轴电缆的屏蔽层用多股绞铜线直接和保护屏的接地铜牌相互连接,铜线的规格是1.5~2.5 mm2,这样就实现了双头接地的目的。但是这里面有一个误区,就是有许多操作员和技术施工人员想要收发信机的机壳可以达到可靠接地的目的,只是把变压器站的高频同轴电缆屏蔽层和收发机的接地端子进行了连接,而没有考虑到保护屏接地的铜排这个问题。这样一个完整的防护体系就被破坏,两端接地就变成了一点接地,直接后果就是造成开关场和控制室两端的电压失去平衡,造成暂态高电压情况的发生,使得两个接地点之间的地电位差和电流流过时针对高频同轴电缆屏蔽层的电压下降。为了避免由于操作人员造成的疏忽,施工方应该合理规划蓝图,在紧靠电缆的作业处对接地铜牌进行铺设,铜牌的截面不小于100 mm2,同时要把铜牌和控制室电缆层的位置和低阻地网进行充分的连接。

3 对继电保护装置的电位面进行构造作业

一般来说,在设计施工图时施工人员会把微机保护装置直接设置在主控制室内,这样为了保障微机系统通信的可靠性,施工人员必须确保所有的控制装置都处于同一个等电位平台上,这些控制装置一般包括中央计算机、微机保护装置以及微机控制装置,还有能够把他们进行连接的装置,比如导线等。这个等电位平台应该和控制室所连接的地网只保持单点的联系。经过这样处理的等电位平台可以随时根据地网的电位所产生的各种变化而产生相应的改变,同时也避免了等电位面在操作人员疏忽之下被控制室地网所产生的地电位差所控制以及影响。每台电子计算机都应该拥有自己专属的独立接地线,这些具有一定截面的接地线从电子计算机上接到了等电位面上,同时施工人员还要把设备上的各个组件、各种接地线位置以及接地零线的位置也都相应接上地线。专用接地线接到专用接口上,专用接口的线路再直接引到地网上,这样一个完整而严密的等电位面网就构造完成,使得变电站的抗干扰能力得到极大提高。

4 对滤波器的一次线圈以及二次线圈进行分隔

通过技术手段对滤波器的一次线圈以及二次线圈进行分隔,从而使得滤波器之间的接地连线完全断开是一种防止干扰的做法。一般说来,对一次、二次线圈进行分割之后,二次接地点的距离应该相距一次接地点大约3~5m,这样在针对由于开关误操作以及雷电等恶劣天气自然短路的突发情况中有着显著效果。当以上情况发生的时候,高频电流很容易以高频通道中所拥有的高压耦合电容器为媒介进入地网,这其中所产生的强烈电压可以直接通过一次线圈传播到二次线圈上。如果一次线圈以及二次线圈之间还有连接,这种高频电压将会给整个变电站带来很大程度上的困扰。因为地网相对于高频电流来说属于高阻抗的设备,而高频电流所产生的十分高的地电位则会沿着四周的装置进行极快的衰减活动。因此,为了减少地电位差,主要是为了减少控制室的二次设备以及二次回路的接地点之间的地电位差,这两者之间应该保持3~5m的距离,同时还要进行完全阻隔,这样对于电缆线中的芯线干扰也会降低到最小的等级。

5 结语

高压变电站在各类电站中一直处于一个很特殊的位置。因为变电站本身具有高强度电磁场这样的属性,因此在这个电磁场应力覆盖面积下的各类继电保护装置或者电路监控系统很容易受到强力的干扰以至于工作失灵。同时,变电所本身也能产生一次以及二次回路的强电磁干扰,而这些干扰再通过各种传播途径,比如感应、辐射等方式来对电子元器件进行影响。这种强磁干扰如果超过了一定限度,将会对整套装置的逻辑回路产生强烈的冲击,影响到机器的正常运作。同时,干扰能够使各种记录仪器产生垃圾信息的感应,使得监控人员和运维人员接收到大量无效信息,不仅增加了人工操作的不必要体力支出,还有可能因此耽误事件的发展进程,直接影响到现场各类事故的解决和分析。因此,只有对变电站继电保护的抗干扰技术进行大量研究,才能有效地解决这些问题。

[1] 熊瑛.变电站继电保护抗干扰探究[J].科技资讯,2011,(18):56.

[2] 陈柱.变电站继电保护抗干扰技术研究方法[J].科学之友,2010,(10):78.

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