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时间:2018-10-22
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1、微机型继电保护装置的抗干扰措施 近年来,微机型继电保护装置在电力系统中得到了广泛的运用。和常规保护相比,微机保护具有先进的原理及结构,安装调试简单,运行维护方便,保护动作迅速灵敏可靠,能自动记录故障信息等显著的优点。但是在现场运行过程中,如果运行环境差,抗干扰措施落实不当,则很容易受到外界环境的干扰,造成保护不正常,甚至发生保护误动作,严重威胁到电网的安全运行。 1常见二次回路干扰的种类及传播途径 一般情况下,由于系统内发生接地故障、倒闸操作或者雷击等原因都将产生较强的电磁干扰。干扰电压主要是通
2、过交流电压、电流回路,信号及控制回路的电缆进入保护二次设备,使装置的“读程序”或者“写程序”出错,导致CPU执行非预定的指令,或者使微机保护进入死循环。常见的干扰有以下几种: (1)变电站内发生单相或者多相接地故障时,强大的故障电流沿着接地点进入变电站的地网,使得地网上任意不同的两点之间产生很高的地电位差。这种干扰通常称之为50Hz工频干扰。 (2)当操作变电站 内的开关设备,比如高压隔离开关切合带电母线时,将在二次回路上引起高频干扰。干扰电压通过母线、电容器等设备进入地网,产生频率为50Hz~1
3、MHz不等的高频振荡,在二次回路上引起较强的高频干扰。 (3)每当进入雨季,发生雷击时,由于电与磁的耦合,也会在高压导线和大地之间感应出干扰电压,称之为雷电干扰。 (4)当断开接触器或者继电器的线圈时,会产生宽频谱的干扰波,其干扰频率甚至可达到50MHz。另外,在高压区使用对讲机、移动电话等通讯工具,也将产生高频电磁场干扰。 2抗干扰措施的实施情况 抗干扰的较基本措施就是防止干扰进入弱电系统。一方面是通过改进装置的硬件部分,增加其抗干扰能力;另一方面可以从外部环境着手,通过各种屏蔽、隔离措施,
4、切断干扰的传播途径。 根据省公司的“反措”要求,淮北供电局对集成电路保护采取了沿电缆沟铺设截面为100mm2接地铜排的措施,这为微机保护的反措提供了条件。并针对上述干扰问题,按“电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施”的要求,采取了以下几种抗干扰措施。 2.1对微机保护硬件采取相应的抗干扰措施 目前生产厂家在产品的研制过程中采取了各种优异的抗干扰措施,比如采用VFC数据采集系统,使模拟系统和数字系统在电气上完全隔离,大大增强了装置硬件的抗干扰能力。以WXB-11型微机保护为例,装置硬件采取的抗
5、干扰措施有: (1)CPU插件的总线不出芯片; (2)模拟量的输入通道加光耦; (3)所有的开入、开出加光隔; (4)引入装置的电源加滤波措施; (5)增加对RAM、EPROM的自检功能; (6)装置背板的走线采用抗干扰措施。 2.2保护屏的接地措施 微机保护屏内所有的隔离变压器一、二次绕组间应当有良好的屏蔽层,并可靠接地。微机保护装置的箱体必须经试验确定可靠接地;将保护屏底部的漆、铁锈等清除干净以后,将保护屏和底部槽钢用焊接或者螺栓固定的方式可靠连接。微机保护屏之间用不小于50mm2
6、的多股铜芯线将其底部的接地小铜排相串连,而后接于截面不小于100mm2的接地铜排上,再将接地铜排和主控室电缆层的接地网可靠连接。 2.3保护二次回路电缆的抗干扰措施 (1)对于由开关场引入保护装置的交流电流、电压回路,信号回路,直流控制回路等电缆全部采用屏蔽电缆,如KVVP2-22、KYJVP、KXQ20等型号电缆。屏蔽层应采用电阻系数小的铜、铝等材料制成,而以前普遍使用的KVV等型号的钢带电缆均无屏蔽作用。 (2)屏蔽电缆的屏蔽层两端应可靠接地。在做电缆头之前,用1.5~2.5mm2的单股铜芯
7、线在电缆两端的屏蔽层上紧紧缠绕10圈以上,并进行固定,然后再做电缆头,用热缩管封紧,将单股铜芯线的另一端可靠接地。保护屏处可接于屏底的接地小铜排上,开关机构处接于可靠的接地点上。 (3)高频同轴电缆屏蔽层两端接地。对于高频保护用的高频同轴电缆,其屏蔽层两端应可靠接地。室内保护屏上收发讯机一侧,高频电缆的屏蔽层用直径1.5~2.5mm2的铜芯线紧紧缠绕并密封后,接于保护屏底部的接地小铜排上。控制室外在结合滤波器的二次接口处,可用大于10mm2的多股铜芯线将高频电缆的屏蔽层和接地线可靠相连。 3抗干扰
8、措施实施过程中的误区 (1)利用备用电缆芯两端同时接地来作为抗干扰措施。实践证明,由于开关场各处的地电位不相等,两端接地的备用电缆芯中仍然会有电流流过,这对于其中不对称排列的工作电缆芯会感应出电势,从而对保护造成干扰。 (2)只将屏蔽电缆屏蔽层的一端接地。这样,非接地端的屏蔽层对地和导线对地之间将出现很高的暂态电压,对保护装置造成较强的干扰。所以电缆一端的屏蔽层接地、屏蔽层中间断裂不完整等都将严重地降低屏蔽效果。
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