5.变电站的抗干扰措施解析

单分（%）
平均（%）
3.44
3.42
3.13
3.47
3.5
3.5
2.63
2.78
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。 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。
6.1.4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。
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N600小母线一点接地、开关场装设保护间隙
零线远处接地
IK
10V/1KA
IK
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1500~2000V的氧化锌阀片。
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 时接地
6.互感器的接地
GB/T14285-2006》6.2.3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。
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
I
Ⅱ
CI/Ⅱ CE RE
UI
Ust
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
屏蔽电缆的接地方式-
电网继电保护应用P149
(1) 雷电流入地，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
U
'
B

C '1 ' UA C 1 C2 C 4
电场感应示意图
金属板对电场屏蔽作用示意图
静电场屏蔽机理
电屏蔽效果应注意
磁场屏蔽机理
H0 H1
磁屏蔽效果应注意以下几点
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
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。
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，
涡流磁通 线圈 涡流电流 欲外泄磁通
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
继电保护室或控制室的屏蔽
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。
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行） 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。
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）。
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
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。 铅包铠装 单合（%） 3.4 铜丝编织 3.8 铜带绕包 3.5 铜钢铝组合 2.93
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接地，其击 穿电压峰值应大于30· Imax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。