变电站的抗干扰措施

1、第五章变电所的抗干扰措施1.电磁场的屏蔽机理 2.继电保护室及控制室的屏蔽 3.网控室及变电所构建等电位面 4.开关场到控制回路使用屏蔽电缆 5.高频同轴电缆屏蔽层两端接地，并辅以并联导线6.互感器接地 1.电场屏蔽机理 金属板对电场屏蔽作用示意图 电场感应示意图 ABUCCCU211ABUCCCCU4211静电场屏蔽机理 电屏蔽效果应注意磁场屏蔽机理 H0H1磁屏蔽效果应注意以下几点电磁场屏蔽电磁场屏蔽电磁波的衰减有三种不同机理消除接缝并接地完成电场屏蔽 柜式结构屏对电磁感应屏蔽作用 机壳及保护屏框的屏蔽至关重要。电力系统继电保护及安且自动装置反事故措施要点6.10规定集成电路及微机保护屏宜

2、采用柜式结构，6.2规定保护本身必须可靠接地。2.继电保护室及控制室的屏蔽继电保护室及控制室的屏蔽 继电保护室或控制室的屏蔽继电保护室或控制室的屏蔽装在中压开关柜上的微机保护装置装在中压开关柜上的微机保护装置 中压断路器操作时产生电磁干扰，对极为邻近操作断路器的微机保护装置将带来严重的影响。装在中压开关柜上的微机保护装置，应当有不小于60db的屏蔽能力。机壳及保护屏框对电磁场的屏蔽机壳及保护屏框对电磁场的屏蔽 机壳及保护屏框均必须可靠接地,可以起到对电场、电磁场的屏蔽作用。继电保护和安全自动装置检验规程DL/T995-20065.2.8检查装设保护和通信设备的室内所有金属结构及设备外壳均应连等

3、电位地网。智能化变电站智能控制柜的技术要求智能化变电站智能控制柜的技术要求3.网控室及变电所构建等电位面 国家电网公司十八项电网重大反事故措施国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）（试行）继电保护专业重点实施要求继电保护专业重点实施要求6.1根据开关场和一次设备安装的实际情况,宜敷设与厂、站主接地网紧密连接的等电位接地网。具有优质材料（例如铜质材料）、接地良好的主接地网的厂站，等电位网的敷设可以适当简化。等电位接地网应满足以下要求：6.1.1应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100 mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的

4、等电位接地网。6.1.1在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内，按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排（缆），将该专用铜排（缆）首末端连接，形成保护室内的等电位接地网。保护室内的等电位接地网必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜排（缆）与厂、站的主接地网在电缆竖井处可靠连接。6.1.3静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排。屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。6.1.4沿二次电缆的沟道敷设截面不少于100 mm2的裸铜排（缆），构建室外的等 电位接地网等电位接

5、地网。6.1.5分散布置的保护就地站、通信室与集控室之间，应使用截面不少于100 mm2的、紧密与厂、站主接地网相连接的铜排（缆）将保护就地站与集控室的等电位接地网可靠连接。6.1.6开关场的就地端子箱内应设置截面不少于100 mm2的裸铜排，并使用截面不少于100 mm2 的铜缆与电缆沟道内的等电位接地网连接。6.1.7保护及相关二次回路和高频收发信机的电缆屏蔽层应使用截面不小于4 mm2多股铜质软导线可靠连接到等电位接地网的铜排上。6.1.8在开关场的变压器、断路器、隔离刀闸、结合滤波器和电流、电压互感器等设备的二次电缆应经金属管从一次设备的接线盒（箱）引至就地端子箱，并将金属管的上端与上

6、述设备的底座和金属外壳良好焊接，下端就近与主接地网良好焊接。在就地端子箱处将这些二次电缆的屏蔽层使用截面不小于4 mm2多股铜质软导线可靠单端连接至等电位接地网的铜排上。6.1.9在干扰水平较高的场所，或是为取得必要的抗干扰效果，宜在敷设等电位接地网的基础上使用金属电缆托盘（架），并将各段电缆托盘（架）与等电位接地网紧密连接，并将不同用途的电缆分类、分层敷设在金属电缆托盘（架）中。网控室及变电所构建等电位面实施图示 4.用屏蔽电缆减少电容耦合用屏蔽电缆减少电容耦合 强电发出的电力线,可全部终止在接地屏蔽层上,经高压对二次回路电容直接流向大地.在二次回路不产生压降。理想的屏蔽作用是屏蔽是良导体和

7、无电感，既屏蔽体等电位并对芯线无渗漏电容。对工频情况可以近似是成立的屏蔽电缆的施工工艺 电缆屏蔽接地举例中，PE为保护接地、SE为屏蔽接地。屏蔽接地线要尽可能的短。电缆末端无屏蔽的芯线应尽可能的短。屏蔽电缆的抑制系数试验-电网继电保护应用P149 铅包铠装铜丝编织铜带绕包铜钢铝组合单合（%）3.43.83.52.93单分（%）3.443.133.52.63平均（%）3.423.473.52.78 在开关场500kV母线的正下方，与母线平行放置五种控制电缆。与母线平行长度为80m，然后转90引入控制室，后一段长90m。在控制室取一根芯作为测量芯，接入分压器测量对地干扰电压值。试验中隔离开关共进行

8、了七次分、合单相空母、与三次分、合三相空母线试验 。没有屏蔽的塑料电缆最高干扰电压为9000V（峰对峰值），暂态频率有0.2MHZ,0.5 MHZ 及1.0MHZ。 以无屏蔽的塑料电缆为基准，测量不同屏蔽电缆但屏蔽层均两端接地的屏蔽电缆的抑制系数，即两者暂态电压值之比。 6.2微机型继电保护装置所有二次回路的电缆均应使用屏蔽电缆，严禁使用电缆内的空线替代屏蔽层接地。二次回路电缆敷设应符合以下要求：6.2.1合理规划二次电缆的路径，尽可能离开高压母线、避雷器和避雷针的接地点、并联电容器、电容式电压互感器、结合电容及电容式套管等设备，避免和减少迂回，缩短二次电缆的长度，与运行设备无关的电缆应予拆除

9、。6.2.2交流电流和交流电压回路、交流和直流回路、强电和弱电回路，以及来自开关场电压互感器二次的四根引入线和电压互感器开口三角绕组的两根引入线均应使用各自独立的电缆。6.2.3双重化配置的保护装置、母差和断路器失灵等重要保护的起动和跳闸回路均应使用各自独立的电缆。6.3重视继电保护二次回路的接地问题，并定期检查这些接地点的可靠性和有效性。继电保护二次回路接地，应满足以下要求：6.3.1公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地，为保证接地可靠，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器等。己在控制室一点接地的电压互感器二次线圈，宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片

10、接地，其击穿电压峰值应大于30Imax伏（Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值，单位为kA）。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片，防止造成电压二次回路多点接地的现象。6.3.2公用电流互感器二次绕组二次回路只允许、且必须在相关保护柜屏内一点接地。独立的、与其他电压互感器和电流互感器的二次回路没有电气联系的二次回路应在开关场一点接地。6.3.3微机型继电保护装置柜屏内的交流供电电源（照明、打印机和调制解调器）的中性线（零线）不应接入等电位接地网。6.4经长电缆跳闸回路，宜采取增加出口继电器动作功率等措施，防止误动。6.5制造部门应提高微机保护抗电磁骚扰水平和防护等级，光偶开入的

11、动作电压应控制在额定直流电源电压的55%70%范围以内。6.6针对来自系统操作、故障、直流接地等异常情况，应采取有效防误动措施，防止保护装置单一元件损坏可能引起的不正确动作。断路器失灵起动母差保护出口跳闸、非电量保护直接跳闸、变压器断路器失灵启动等重要回路宜采用双开入接口，必要时，还可增加双路重动继电器分别对双开入量进行重动。6.7所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55%70%范围以内的中间继电器，并要求其动作功率不低于5W。6.8遵守保护装置24V开入电源不出保护室的原则，以免引进干扰。屏蔽电缆的接地方式屏蔽电缆的接地方式-电网继电保护应用P149 (1) 雷电流入

12、地，产生暂态地电位波动，对附近敷设的控制电缆产生干扰。如图(a)所示。(2) (2)屏蔽层两端接地，可以将暂态感应电压抑制为原值的10%。图示数据比较得到。(3) 附铜排更好。 电压四根引入线未放入同一缆内误动例1电压四根引入线未放入同一缆内误动例2电压四根引入线未放入同一缆内误动电压四根引入线未放入同一缆内误动3零序电流产生原因分析5.高频同轴电缆屏蔽层两端接地，并辅以并联导线高频同轴电缆屏蔽层的接地高频同轴电缆屏蔽层的接地1 从耦合电容器底座引下高频同轴电缆，和从电容式电压互感器底座引下二次电压电缆的情况极为相似。因此，凡是适用于电容式电压互感器的相应抗干扰措施，都宜于采用。例如：1）降低

13、底座高度，用多根导线作为一次接地线，并增加一次接地点的电网密度。2）二次电压电缆的接地线不得借用一次接地线，3）二次电缆的从底座引下时，应尽可能与一次接地线靠近。4）二次电缆回路的接地点应离一次接地点有一定的距离，例如3-5m左右。5）二次电缆引下底座后所装入的铁管，上端应在底座处良好焊接,下端就地与主接地网联通。“反措要点”8.3明确规定高频电缆应当在开关场和控制室两端同时接地。而为了进一步降低两端间的地电位差，和尽可能降低屏蔽层两端间，因两端接地而引入的通过屏蔽电流引起的电压降（由耦合阻抗引起的干扰电压），“反措要点”中又规定与同轴电缆并联敷设紧邻的100mm2粗铜导线（相当于AWG4/0

14、）。高频电缆屏蔽层两点接地高频电缆屏蔽层两点接地2解决方法开关场到控制室的控制电缆屏蔽层需两端同开关场到控制室的控制电缆屏蔽层需两端同时接地时接地6.互感器的接地互感器的接地GB/T14285-20066.2.3互感器的安全规定互感器的安全规定:6.2.3.1电流互感器二次回路必须有且只能有一点接地。一般在端子箱经端子排地。但对于有几组电流互感器连在一起的保护装置,如母差保护、各种双断路器主接线的保护等，则应在保护屏经端子排接地。6.2.3.2电压互感器二次回路只允许有一点接地，接地点宜在控制室内。独立的、与其它互感器无电联系的电压互感器也可在开关场实现一点接地。为保证接地的可靠，各电压互感器

15、的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。6.2.3.3已在控制室一点接地的电压互感器线圈。必要时，可在开关场将二次线圈的中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地，应经常维护检查防止出现两点接地的情况。6.2.3.4来自电压互感器二次的四根开关场引出线中的零线和电压互感器三次的两根开关场线出线中的N线必须分开，不得共用。电流互感器的接地电流互感器的接地 电流互感器二次回路必须一点接地。电流互感器二次回路必须一点接地。 电流互感器二次回路只能有一点接地。电流互感器二次回路只能有一点接地。 电流互感器二次回路的接地点应在何处接地。电流互感器二次回路的接地点应在何处接地。 公用电流互感器二次绕组二次回路只允许

16、、且必须在相关保护柜屏内一点接地。独立的、与其他电压互感器和电流互感器的二次回路没有电气联系的二次回路应在开关场一点接地。 DL/T9952006 6.2.2规定:由几组电流互感器二次组合的电流回路,应在有直接电气连接处一点接地.电压互感器接地电压互感器接地 电压互感器二次回路必须一点接地。电压互感器二次回路必须一点接地。 电压互感器二次回路只能有一点接地。电压互感器二次回路只能有一点接地。 电压互感器二次回路的接地点应在何处接地。电压互感器二次回路的接地点应在何处接地。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地，为保证接地可靠，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器等。

17、己在控制室一点接地的电压互感器二次线圈，宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地，其击穿电压峰值应大于30Imax伏（Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值，单位为kA）。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片，防止造成电压二次回路多点接地的现象。电压互感器二次回路只能有一点接地电压互感器二次回路只能有一点接地 错误多点接地 正确一点接地 主控室主控室N600小母线一点接地、开关场装设保护间隙小母线一点接地、开关场装设保护间隙10V/1KA零线远处接地IKIK根据国际大电网会议36.04工作组报告指出：“在同一网格状地网系统的变电所内,每一千安故障电流在完全位于同一地网

18、范围内的最大期望纵向电压为10伏。”的意见，附加对地间隙击穿电压峰值应大于30Imax伏。式中考虑短路电流可能全偏移的情况，即最大峰值电压应取为计算地网电位升的倍。为区别地网两点间电位差的概念，常把这个电压称为纵向电压。电压互感器二次绕的耐压值为2千伏、一分钟。 如果要在开关场互感器二次线圈中性点装附加对地保护，可考虑选取击穿电压15002000V的氧化锌阀片。 事故附录例事故附录例1 1-电压互感器两点接地，故障时引入地电位差，导至保护误动例 事故附录例2-相间故障产生零序电压例(本侧)本次故障为本侧区外故障 A、B相间故障 ，但是图中，除有总启动信号和收到对侧判为正方向故障发来的允许信号外，还录到了工频零序电压和零序电流信号、本侧的断续发信开关量变位信号。因而本侧正方向元件误动跳闸。-相间故障产生零序电流例相间故障产生零序电流例(对侧对侧)相间故障产生零序电压原因分析相间故障产生零序电压原因分析BACo3U0母 线 TV线 路 TV二 次RCS-902 母线TV的零线虽未与三相电压放在一根电缆中，但是用线路TV的零线来代替。是母线Y接线零线和开口的零线及线路TV的零线共用一芯 。在零序电压环路中产生了互感电势。零序电流产生原因 故障两相T