变电站微机保护装置的抗干扰分析

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浅谈变电站微机保护的电磁干扰

浅谈变电站微机保护的电磁干扰

_ 专 题∥ 敦术
0。 t I 弹

Ne wor e n og / t kT ch ol y/



较大则瞬变电压可能变成衰减振荡波形。
对于使用同一电源的其它设备, 这些叠加
3电磁干扰 的传输 途径
3 1电源回路分析 .
在电源上的脉冲或振荡就构成了传导干
电源插件为整个微机保护装置的各
扰: 另~方面瞬变脉冲电流产生的电磁场 个回路提供电源, 是整个装置的核心和心 也可以通过空间辐射或耦合方式干扰其 脏。 然而电源回路也是电磁干扰最容易进 它设备正常工作, 同时电弧本身也是辐射 入的通道, 所以在电磁兼容标;中, 隹 对同
源。

实验等级, 电源回路的实验 电压比其它
一无线技术 / /
浅 电站微机保护的电磁干扰 o 谈变 Nrhg ek ny t o/ wT l/ oc e
文/ 国家广电总局 5 4台 李久会 ∥ 6
摘要 : 本文对 变 电站微 机保 护装置 的 电磁 干扰 源以及其传播 途径进 行
了分 析 ,并提 出 了解 决 控 制 的 方 法 j 关键 词 : 电站 微 机 保 护 装 置 电磁 干扰 种 类 传 播 途 径 控 制 方 法 变
1 言 前
变电站作为国家广播 电台安全供电
下几 种。
与系统 电压成正比, 为开关操作的等 图1
效电路。
21 . 雷击引起的暂态骚扰
雷 电是来 自大气层中的频繁且 强烈
的重要部门, 其重要性不言而喻, 尤其是
当闭合开关时的振荡频率为:
经过西新工程改造后, 大部分电台变电站 的电磁骚扰源。 雷击分直接雷击和间接雷

变电站综合自动化系统中就近安装保护装置的抗干扰措施

变电站综合自动化系统中就近安装保护装置的抗干扰措施

于高压开关柜上的分散布置方式 , 点 优 线, 果变电站接地安装过程中的屏蔽 如
22开 关 操作 过 程 中产 生 的 暂态 性耦合和容性耦合 的形式出现。 以在 . 所
二次回路布线时, 应考虑隔离, 远离干扰 变电站综合 自动化 系统开关量的输 源, 少互感耦合, 减 避免干扰由感性或容
不能正常工作, 提高自 动化系统中 保护装 电 自 站 动化系统的正常运行, 成为亟待 已
置的抗电磁干扰能力, 对变电站综合自动 解决的问题 。
化系统有着非常重要的意义。 随着微机保护装置的软件设计和技 术发展, 变电站综合 自动化系统虽然已充
2电磁干扰 的来源
影响变电站二次系统最典型的电磁 点之间的暂态 电位差可能成为一种干扰
施, 就显得十分必要了 。
护装置与高压一次母线靠得比较近, 母线
3干扰 的耦合方式
在变电站, 对电气设备形成的干扰主
在1 k 及以下 电压等级 中, 0V 保护及 和其它一次设备运行 中所产生的电磁场
一般以共阻抗耦合、 感 监测装置等二次设备, 都采用了就近安装 会对保护装置和二次回路有直接的影响。 要是传导性干扰,
通信技术、网络技术不断发展和应用的 备操作过电压的影响时, 现场经常出现多 过程, 持续时间通常在几十毫秒到几秒之
情况下, 二次设备的分层分布式结构日益 套保护装置的元器件 同时遭受损坏 、 保 间: 对于真空绝缘开关而言, 其形成的暂 体现出其各方面的优点, 并为电力系统广 护装置在运行中经常出现 “ 乱码”或 “ 通 态振荡频率通常在几万H 到几十MH 。 z z 在 泛采用。 但是, 变电站综合 自动化系统内 信中断” 等异常现象, 造成了变电站综合 开关操作过程中形成的暂态 电流和 电压 部各个子系统都是低电平的弱电系统, 自动化系统不能正常运行。因此, 由 如何采 波会沿着母线传播, 并产生电场和磁场,

变电所微机保护装置抗干扰措施

变电所微机保护装置抗干扰措施

浅谈变电所微机保护装置抗干扰措施【摘要】:干扰进入微机保护装置,使得装置不能正常工作,导致控制失灵,就有可能造成重大的事故。

本文通过对牵引变电所微机保护干扰的来源及危害,探讨在硬件和软件相结合提高微机保护抗干扰能力的措施。

【关键词】:牵引变电所;电磁干扰【中图分类号】tm403.5一、干扰的来源和危害影响牵引变电所微机保护装置的电磁干扰主要有以下几个方面:〔1〕来自一次系统的干扰,。

〔2〕发生短路事故。

〔3〕来自二次回路本身的干扰二、干扰的危害〔1〕降低数据采集的可靠性。

〔2〕程序运行失常。

〔3〕数据出错。

〔4〕降低控制的灵敏性。

三、微机保护在硬件和软件方面的抗干扰措施微机保护按干扰侵入装置的方式可分为差模干扰和共模干扰。

差模干扰一般对微机保护的干扰不大。

共模干扰则是发生于保护装置电路一点和接地线之间的干扰,是在信号线与地之间传输。

因此,消除微机保护的干扰主要是消除共模干扰。

1.硬件方面抗干扰措施。

1.1屏蔽与隔离:屏蔽是防止电场及磁场干扰的最好手段,装置内数字部件的外壳与模拟部分的外壳均应用铁质材料制成,在电场很强的情况下,应考虑在铁壳内加装铜网衬里。

隔离端子排的任一点与微机部分无电的联系以防止外部浪涌的进入而损坏微机。

隔离措施详见下表:正常运行时,为通讯管理机a机工作,b机热备,当a机出现故障时,自动切换至b机工作。

但在实际运行中,经常出现保护动作,断路器跳闸后,a机、b机同时出现死机现象,不能相互切换,造成通信管理机及后台监控用计算机无保护动作的故障报告。

经现场检查,通信管理机电源地线与机壳的连接方法采取不连接方式。

现场针对电源地线与机壳不连接的缺点,采用以下方法来尽量减少微机电源地线对机壳的耦合:①尽量减少地线长度,并加粗线径;②印刷电路板周围都用电源线封闭起来;③印刷电路板上的要害部分走线不要过长,不要引至面板。

通过对电源线的改造,较好的抑制了a机、b机同时出现死机现象。

2.软件方面抗干扰措施。

微机保护测控装置的抗干扰防护措施设计

微机保护测控装置的抗干扰防护措施设计
产 工 艺 等 决 定 的干 扰 ,主 要 有 杂散 电感 和 电容 结
合 引起 的 不 同信 号感 应 、长 线传 输 造 成 的 电磁 波 反射 以及 多 点接 地 造 成 的 电位 差 干扰 等 。干 扰 从
有关工艺水平、结构设计和元器件质量等 多方面
因素 的 综 合技 术 难 题 。
灵 敏 度 高 ,可靠 性 强且 能 自动 记 录 故 障信 息 等 显 著 优 点 在 电力系 统 应 用 广 泛 。 作 为 变 电 站 综 合 自动 化 系 统 的 底 层 终 端 设 备 ,通 常 安装 在 现 场 开 关 柜 上 ,这 就 对 设 备 的整
部 或 外 部 的 电磁 信 号 。干 扰 的传 播 途径 如 图 1所 示 ,干 扰 源产 生 的干 扰 通 过 耦 合 途 径对 接 收 电路 形 成 干 扰 。干 扰 源 、耦 合 途 径 、接 收 电路 被 称 为
Upe vi i r s on qui E pm ent
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C e a , Wa gXi j h nY o n ai on
( ha n tu eo rn e ti r p lin CS C, W u a 3 0 4, Ch n Wu nI si t fMa ieElcrcP o u so , I t h n4 0 6 ia)
Ab ta t n ti p p r h ne ee c n t a m t co rc so r tcin a d sp riin sr c:/ hs a e ,te itr rn e a d is h r o mirp o es rp oe t n u evs f ' o o e u me t r t d cd T ea t itr rn e nh r w r n fwaei mirp o es raegvn T q i n ei r u e . h nine ee c s ad aea ds t r co rcso r ie . o p a no — f o o n ten e E ne u me t tec rep n igts a re u. h e do MC o q i n ,h o rs o dn tsc ri o t f p e i d

微机型继电保护装置常见干扰及抗干扰处理

微机型继电保护装置常见干扰及抗干扰处理

微机型继电保护装置常见干扰及抗干扰处理1、常见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~1MHz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最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,切断干扰的传播途径。

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,大大增强了装置硬件的抗干扰能力。

装置硬件采取的抗干扰措施有:(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;(7)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。

简议变电站二次设备抗干扰问题

简议变电站二次设备抗干扰问题

简议变电站二次设备抗干扰的问题摘要: 本文阐述了变电站现场中各种干扰问题对二次设备的影响,分析了干扰产生的原因, 并从硬件设计和系统软件上提出增强系统抗干扰能力的措施,对二次设备的安全稳定运行起到非常重要的作用。

关键词: 变电站; 二次设备; 抗干扰; 屏蔽; 接地;措施大多变电站采用综合自动化的方式, 变电站二次设备多数是微机型自动装置和微机保护, 其以通信网络技术为基础, 把各种继电保护装置及远动装置与自动装置和调度端连接起来, 让其达到高速度、高质量、高灵活性和低成本的生产管理。

但由于变电站所处的特殊环境, 使其内部的二次设备受到各种各样的干扰。

为了提升变电站运行的安全性和工作的可靠性, 去除干扰引起的故障问题, 应在变电站设计时全面考虑, 根据干扰源采取抗干扰措施。

对不可避免的干扰问题应采取相关措施削弱或消除干扰。

通过以下分析干扰的来源, 从硬件和软件两方面采取措施,探讨怎样提高二次设备抗干扰的有效方法。

一、干扰源的种类变电站的干扰原因主要有以下几种: a)地电位差干扰; b)交变磁场干扰; c) 自然干扰; d) 导线相互耦合干扰; e) 电源系统引入的干扰。

在变电站二次设备中所受到的干扰,其干扰原因有各种各样的, 而且不断变化, 如各种通讯器材、产生高频信号的仪器等。

采取相应的软硬件措施, 可以消除或削弱这些干扰。

二、硬件抗干扰措施1.在硬件上将干扰源尽可能屏蔽掉二次设备的外壳应屏蔽接地, 装置的活动部分也要可靠连接, 比如柜门、机箱盖板等应与接地点可靠导通,保证有良好的电气连接。

对变电站的墙壁,有需要时可安装金属网,地板可装防静电地板。

2.装置的接地点应正确、可靠装置接地点的选择关系到系统运行的稳定性和可靠性。

在实践中由于接地不良或方法错误造成设备异常运行甚至损坏的事例很多。

因此,接地必须慎重处理。

变电站一般需要设四套独立的接地系统:a) 电气接地系统:用于不间断电源(ups) 和隔离变压器屏蔽层接地, 以防止电网杂波窜入二次系统;b) 变电站室内屏蔽和防静电接地系统:主要是站内屏蔽接地、防静电系统接地和设备机箱外壳接地;c) 变电站防雷接地系统:用于防止自然的雷击等危害;d) 控制系统专用接地系统:为二次设备专用的设施, 不允许与其它任何设备相连, 以免造成干扰。

微机继电保护的优点及抗干扰措施

微机继电保护的优点及抗干扰措施

微机继电保护的优点及抗干扰措施1.高速保护:传统的保护装置逐步被微机保护装置所取代,其主要原因就在于微机保护装置具有更高的保护速度。

传统的继电保护装置仅能以毫秒级的速度执行保护判断,而微机继电保护装置能以微秒级的速度执行保护判断,其保护速度是传统继电保护装置的数倍。

2.高可靠性:微机继电保护装置具有较高的可靠性。

传统的继电保护装置通常采用机械式、电磁式等传统元器件,容易因为元器件的老化、机械损坏等原因而失效,而微机继电保护装置使用的元器件是电子元器件,其寿命较长、可靠性较高,能够保证装置的长期稳定运行。

3.高精度:微机继电保护装置具有较高的精度。

传统的继电保护装置仅具有一定的判别精度,如果遇到相邻线路干扰等情况,就会产生误判,而微机继电保护装置能够针对各种干扰情况作出正确判断,并进行相应的保护措施。

4.多功能:微机继电保护装置可以完成多种保护功能,如过电流保护、地电流保护、短路保护、过压保护、欠压保护等多种保护功能,并且可以通过编程方式设置参数,以适应不同的工作环境。

5.可编程性:微机继电保护装置具有强大的可编程性。

传统的继电保护装置仅能完成固定的保护功能,而微机继电保护装置可以通过编程实现不同的保护功能,并且可以根据不同的工作环境进行参数设置,从而保证装置的最佳工作状态。

1.电气隔离:在微机继电保护装置的设计中,通常采用电气隔离的方式来避免各个元件之间的相互影响。

例如,将数字量与模拟量隔离,将微处理器与外部电路隔离等措施,能够有效地抑制外界噪声的干扰。

2.滤波:微机继电保护装置通常在输入端口、输出端口等关键位置采用滤波电路,以滤除高频噪声和杂波信号,从而提高装置的抗干扰能力。

3.地线处理:微机继电保护装置的接地处理是影响其抗干扰能力的重要因素。

在接地处理时,应注意消除地环形电流,采用良好的接地方式,有效降低地电位的参差不齐度,提高装置的稳定性和抗干扰能力。

4.软件滤波:在微机继电保护装置的软件设计中,通常采用滤波算法来降低输入信号中的噪声,例如,通过加权平均或中值滤波等算法处理输入信号,从而提高装置的抗噪能力。

变电站抗电磁干扰的措施

变电站抗电磁干扰的措施

变电站抗电磁干扰的措施摘要:变电站抗电磁干扰是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益及提供高质量电能服务的重要手段.故笔者结合多年工作经验,结合电磁干扰的三个要素对变电站抗电磁干扰的措施进行了总结,以供参考。

关键词:变电站电磁干扰共抗耦合敏感度前言:电磁干扰源的能量通过各种途径以传导或辐射方式耦合至变电站的一次系统和二次回路,表现为在电力线、信号线、控制回路和自动化系统上的干扰电压和干扰电流的水平或电场和磁场的水平。

因此,电磁兼容是至关重要的问题。

但电磁环境是千变万化的,要真正达到经济上和技术上的电磁兼容,保证一、二次设备运行的可靠性,必须根据具体情况,灵活运用各种技术和措施.消除或抑制干扰应针对电磁干扰的三要素进行,即:消除或抑制干扰源;切断电磁耦合途径;降低装置本身对电磁于扰的敏感度。

对于变电站综合自动化系统来说,重点应放在后两方面。

1.抑制干扰源的影响外部干扰源是变电站综合自动化系统外部产生的,无法消除。

但这些干扰往往是通过连接导线由端子串入自动化系统的,因此可从两方面抑制干扰源的影响:1。

1 屏蔽措施(1)一次设备与自动化系统输入、输出的连接采用带有金属外皮(屏蔽层)的控制电缆,电缆的屏蔽层两端接地,对电场耦合和磁耦合都有显著的削弱作用.当屏蔽层一点接地时,屏蔽层电压为零,可显著减少静电感应(电容耦合)电压;当两点接地时,干扰磁场在屏蔽层中感应电流,该电流产生的磁通与干扰磁通方向相反,互相抵销,因而显著降低磁场耦合感应电压。

两端接地可将感应电压降到不接地时感应电压的1%以下。

(2)二次设备内,综合自动化系统中的测量和微机保护或自控装置所采用的各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层,这样可起电场屏蔽作用,防止高频干扰信号通过分布电容进入自动化系统的相应部件。

(3)机箱或机柜的输入端子上对地接一耐高压的小电容,可抑制外部高频干扰。

由于干扰都是通过端子串入的,当高频干扰到达端子时,通过电容对地短路,避免了高频干扰进入自动化系统内部.(4)变电站综合自动化系统的机柜和机箱采用铁质材料,本身也是一种屏蔽。

变电站微机继电保护抗干扰研究

变电站微机继电保护抗干扰研究
22 工作环境 中的干扰源及传播途径 -
在变 电站 中,电磁干扰的起 因和传播途径主要如下 : ( )自然 干扰 。自然现象所引起 的干扰以及来 自宇宙的电 1 磁波辐射干扰 , 如雷电、 大气低层电场的变化等不可消除的干扰。 其 中雷电干扰最为严重。当雷 电击 中在变电站的户外线路或杆塔 或控制楼时 ,一般会有大 电流注人接地网,二次线路 的屏蔽层在 不 同的地方接地时 , 就会 因地网电阻的存在而产生流过屏蔽层 的 瞬态电流,从而在二次线路的芯线上感应 出干扰电压 。 ( 电网故 障干扰 。故 障时 ,和雷击的情形相类似 ,将会 2) 有很大 的电流注入接地 网,从而引起二次线路中的干扰 电压 。 ( 高压隔离开关和断路器 的操作 。当断路器 、隔离开关 3) 开断时 ,由于系统参 数发 生变 化 ,将在 开断点产 生电弧。 由于 电弧的衰减有一定的周期 ,使产生 的电流电压 脉冲对 二次 回路
科学之友
Fi doS i c m tus r n f c ne ae r e e A 电保护抗干扰研 究
向 岳
( 广东 电网汕尾供 电局 ,广东 汕尾 5 6 0 1 60) 摘 要 :由于微机 型继电保 护装置具有 安装 、试验和运行 维护方便 ,动作迅速可靠 , 自 动记录故障信息等优 点 ,在电力 系统 中已得 到广泛的应 用。变电站是复杂 电磁环境的代
表, 其强电磁 对微机保 护装 置的可靠性威胁很 大, 微机继电保 护装置不断受到各种干扰 , 造成保护异常 ,甚至发生保 护误动 或拒 动的情况 , 重危及 系统安全稳定运行。文章针 严
对干扰 的来源类型 ,提 出抗干扰抑制措施 。
关 键 词 :变 电站 ;微 机 继 电保 护 ;抗 干 扰
中图分类号 :T 7 文献标识码 :A 文章编号 :10 M7 4 00—83 2 1 )1 — 0 7 2 16( 0 0 8 0 3 —0

微机保护装置的抗干扰问题

微机保护装置的抗干扰问题

维普资讯
第3 5卷 20 0 7年 6月






Vo . 5 No 3 13 .
YUNNAN ELECTRI POW ER C
Jn 2 0 u.o 7
微 机 保 护 装 置 的 抗 干 扰 问题
杨 永 志
( 云南 电网公 司昆 明供 电局 ,云南 昆明 601) 5 0 1
3 抗 干 扰 措 施
抗 干扰 的最 基 本 措施 就 是 防止 干 扰 进 入弱 电
系统 。一方 面 是 可 以从 二 次 回路 着 手 ,通 过 各 种
终 端 内隔离 开关遥 信 的误 动 。
2 2 高频 干扰 .
屏蔽 、隔离措 施 ,切 断 干 扰 的传 播 途 径 。另 一方 面通 过 改进装 置 的硬 件 部分 ,增 加其 抗 干扰 能力 。
2 4 控 制 回路 产 生的 干扰 .
由于 变 电所 的 接 地 网并 非 实 际 的 等 电 位 面 ,
因而在 不 同点 之 间 会 出现 电位 差 ,当较 大 的 接地 电流 注入接 地 网 时 ,各 点 之 间 可 能有 较 大 的电 位 差 ,如 果 同一个 连 接 的 回路 在 变 电所 的不 同 点 同
摘 要 :微机 保 护装 置在 电力 系统 中得 到 了广 泛应 用 ,但 由于 外界 环 境 干扰 ,很 容 易造 成保 护 误 动 等 情
况 ,介 绍 了对 变 电站微 机保 护装 置 可能 受到 的干扰 以及 应 采取 的抗 干扰 措 施 。
关 键词 :微 机保 护 抗 干扰措 施
中图 分类 号 :T 7 文 献标 识码 :B 文章 编 号 :1 0 7 4 ( 0 7 3- 0 3— 1 M7 4 0 6— 3 5 2 0 )0 0 1 0

500kV变电站微机继电保护装置的抗干扰措施分析

500kV变电站微机继电保护装置的抗干扰措施分析
工 程 技 术
Байду номын сангаас
500kV 变电站微机继电保护装置的抗干扰措施分析
康晓
《家 石 庄供电 公司人事 部培训中 心 河北省石家庄市 。 50000)
摘 要: 本文在分析了各种千扰来源和传播途径的基础上,给出了5 0 0k V 变电站微机继电保护装置从干扰源,二次回路、配线、 装置本体与硬件等方面人手的五项抗干扰措施。 关键词: 变电站 继电保护 抗干扰 中图分类号:TM5 文献标识码;A 文章编号: 1672- 379 1(2007)0 1(b )- 0031- 02 可能出现很高的暂态电压。 高压变电所是具有高强度电磁场环境的 合。 3.2 . 2 高频保护的抗干扰措施 特殊区域。装在高压变电所内继电保护和自 当同一电缆中某芯线通过很强的干扰电 全线速动的高频保护作为线路保护的主 动装置不断受到正常运行情况和某些特殊偶 流时. 将在其它芯线感应出干扰电压, 并在终 保护,它具有重要的作用,构成高频保护通 然情况下产生的强电磁场干扰。当采用具有 端联接设备上的共模与差模干扰的形式出现。 道的高频电缆与一般控制回路电缆相比具有 很高抗电磁干扰能力的电磁型元件时,变电 特 殊性 。 所的电磁干扰问题并没有提到议事 日 程。随 3 变电所的抗干扰措施 高频电缆从祸合电容器底座引下时,应 着半导体电子元器件尤其是微处理器广泛应 为控制装置与继电保护装置的正常运 采取以下抗干扰措施: 用于保护装置中,二次回路设备的电磁干扰 行,一方面要求二次电子设备本身具有符合 降低底座高度,用多根线作为一次接地 向题开始突出表现出来。 要求的抗电磁干扰能力; 另一方面在变电所 线,并增加一次接地线接地点的地网密度; 影响继电保护和 自 动装置的变电所电磁 的设计和建设中采取相应措施,使得传到这 二次电压电缆回路不得借用一次接地线接 干扰,包括来自 一次系统的干扰,如变电所 些二次设备上的干扰水平降低到低于它们可 地,按地点离一次接地线的接地点有一定距 遭雷击,雷电流通过接到变电所母线的架空 接 水 川 离,二次电压引下底座时应尽可能与一次接 受平。 线路传人变电所. 电力系统发生短路故障. 3. 1 在千扰源 上降低干扰 地线靠近,装电缆的铁管应在底座处与联通 在正常运行条件下,在变电所内进行断路 首先希望在一次千扰源上降低干扰水 地网的底座铁架联通。 器,隔离开关等的操作,也包括来自二次回 平, 但这种事情行之不易, 有的不可能。 在可 高频同轴电缆的屏蔽层一身兼二任,除 ‘ 路本身的干扰; 运行人员在近处使用步话机 能采取的措施中,最重要的是一次设备的接 起屏蔽作用外,同时又是高频通道的回程导 和由于人身触及电了设备外壳产生的火花放 地问题, 尽可能降低一次设备如避雷器、 电流 线。如同轴电缆屏蔽层一点接地,在隔离开 电等。所有微机系统均应适应高压变电所的 互感器、 电压互感器等的接地阻抗, 降低因注 关操作空母线时,必然在另一端产生高暂态 电磁场环境,满足针对以上干扰的一切要 人高频电流时产生的暂态电位升; 并构成具 电压。但屏蔽层两点接地后,当高压电网发 求,即下频耐压、雷电波、脉冲干扰,静 有低阻抗的接地网,以尽可能降低变电所内 生接地故障后,当高压电网发生接地故障, 电放电、辐射电磁场及快速瞬变干扰试验标 的地电位差,以降低对二次回路及设备的干 接地电流通过变电所地网时 ,在两接地点间 淮等。 扰。 但无论如何, 只可能降低干扰水平而不能 的工频地电位差将形成纵向电压引入高频电 完全避免对二次回路及设备的干扰。 缆回 路, 所以收发信机与联接滤波器的联接. 3.2 二次回 路上的抗干 扰措施 2 电磁干扰的传播途径 应将形成线路申谐滤波的电容接到变量器与 由于一次系统来的电磁干扰不可避免, 高频电 在高压变电所,有多种渠道将电磁干扰 缆缆芯之间, 以形成对工频电流的抑 源和受干扰的二次回路和二次设备联接起来, 降低对二次回路及设备影响的基本手段是设 制。 同时为进一步降低两端间的地电位差, 和 法断开二次回路及设备与一次回路之间锅 尽可能降低屏蔽层两端间因两端接地而引入 这些祸合渠道包括以下方面: 合。普遍采用以下的重要措施: 2. 1 辐射 干扰 的由通过屏蔽电流引起的电压降,与同轴电 3 . 2 . 1 屏蔽电缆两端接地 ①步话机的辐射干扰。②高压开关场的 缆并联敷设紧邻的 100mmz粗铜导线。该接 采用带屏蔽层的控制电缆,且屏蔽层在 地粗导线应置于电缆沟上层,即干扰源和控 直接电磁干扰。 现代微机继电保护和控制设备直接安装 开关场和控制室内两端同时接地是 70 年代以 制电缆中间. 在开关场, 抗高压开关场电磁千扰就成为关 来国际通用的一种有效的二次抗电磁干扰措 3. 2. 3 构造等电位面 键性问题。因为与步话机引起的电磁干扰相 施 ,它的好处有以下两条 : 基于微机保护装置的重要特点,一是自 当控制电缆为母线暂态电流包围时,在 比,不但干扰强度高出了一个数量级,且干 检能力,二是通信功能。如微机继电保护装 电缆的屏蔽层中将感应出屏蔽电流,由屏蔽 扰的频谱也更宽,所以必须对保护设备进行 置集中在主控制室,为实现可靠通信,必须 电流产生的磁通,将抵消母线暂态电流产生 将联网的中央计算机和各套微机保护以及其 特殊屏蔽。500kV 变电站微机保护采用了三 层结构: 以焊接的金属板柜为第一层,处理 的磁通对电缆芯线的影响。 它基于微机的控制装置都置于同一等电位平 屏蔽层两端接地, 可降低由 于地电位升 台 的信号均经接口单元接入。在接口 单元中设 上, 这个等电 位面应该与控制室地网只有 有隔离变压器及光拐等,以隔离进入的电流 产生的暂态感应电压。当雷电经避雷器注人 一点的联系,这样的等电位面的电位可随地 电压信号与输入、输出的二进制信号。设计 地网,使变电所地网中的冲击电流增大时, 网的电位变化而浮动,同时也避免控制室地 良 好的箱体和良好的接地屏蔽, 保证共模干 将产生暂态的电位波动,同时地网的视在接 网的地电位差窜入等电位面,从而保持联网 扰不进入内部的信号处理系统。以铝结构框 地电阻也将暂时升高。当低压控制电缆在上 微机设备的地之间的电位差,保证微机保护 架及外壳形成第二层。带护环的多层板的印 述地电位升的附近敷设时,电缆电位将随地 和联网通信的可靠运行。 电位的波动而受到干扰,如屏蔽层只在一端 3.3 装I 配 刷线路则为第三层。 线上的抗干扰措施 接地, 在非接地断的包皮对地与导线对地将 2.2 开关 各种招合 场的 (下转 33 页)

分析微机继电保护的干扰及其防范对策

分析微机继电保护的干扰及其防范对策
坏。
2 常见 干 扰 分 析
21 高频干扰 .
2 静 电干扰 . 5
在 干 燥 的 环 境 下 , 工 作 人 员 的 衣 物 上 可 能 会 带 有 高 电压 , 在 穿 绝 缘 鞋 的 情 况 下 , 们 可 以 将 电荷 带 到 很 远 的地 方 , 以 他 所 当 工 作 人 员 接 触 电子 设 备 时 会 对 其 放 电 , 电的 程 度 依 设备 的 放 接 地 情 况 , 境 不 同 而 不 同 , 重 时 会 烧 毁 电 予元 件 。 环 严
的收发讯机 、 录波 器 1 m范 围内使 用手机 、 对讲机 , 收发讯机会
2 雷 击干扰 . 6
雷击 对 变 电站 的 一 次 、 次 设 备 都 产 生 很 大 的 影 响 。 有 研 二 究 结 果表 明 , 于 干 扰 而 言 : 击 相 似 于 幅 值 平 均 为 2 k 的 冲 对 雷 5A 击 型 电流 源 , 上 升 时 间 从 1 到 大 r 0 , 减 到 一 半 幅 值 其 s 5 s哀 的 时 间 从 几十 微 秒 到 几 百微 秒 不 等 。 论雷 击 在 变 电站 的什 么 无 部 位 上 , 终 的雷 击 波 都 将 经 变 电站 母 线 四 面 传 播 , 经 避 雷 最 并 器 入 地 。 由于 电与 磁 之 间的 耦 合 , 在 导 线 与地 面 之 间 产 生 干 会 扰 电波 , 种 干 扰 在 屏 蔽 电缆 中感 应 的 电压 波 形 决 定 于 电缆 本 这 身 的 谐 振 频 率 。对 于 普 通 的 屏 蔽 电缆 , 在严 重 雷 击 时 其 干 扰 将 超 过 lV。雷击 的另 一 重 要 影 响 是 雷击 电流 流 入 大 地 后 产 生 的 k 暂 态 地 电位 升 高 。当变 电站 接 地 部 位直 接 雷 击 或 雷 击 电流 经 避 雷 器 入 地 时 , 频 电 流 会 因为 地 网 的 高 电 阻 , 设 备 到 地 网 接 高 从 地 线 的接 地 阻抗 等 等 引起 的暂 态 地 电位 升 高 。

变电站二次电缆抗干扰方法

变电站二次电缆抗干扰方法

变电站二次电缆抗干扰方法研究与探讨摘要:随着变电站自动化设备和继电保护装置的大量的使用,变电站的干扰问题已日益成为导致继电保护设备和监控装置不能稳定运行的罪魁祸首。

因此,采取高效的方案来解决继电保护设备的抗干扰问题已迫在眉睫,本文对多种抗干扰方法的研究分析,旨在为系统技术人员提供适合自己本单位的抗干扰方法。

关键词:变电站二次电缆抗干扰0 引言短路接地故障、一二次回路操作、雷击以及高能辐射等,都可能在变电站的二次回路上产生电磁干扰,使接在二次回路上的继电保护装置误动作或遭受损坏。

干扰电压可通过交流电压及电流测量回路、控制回路或直接辐射等多种途径窜入设备中,目前已被人们广泛认定的干扰方式主要分为外部干扰和内部干扰两个方面:外部干扰包括了高压开关操作、雷电、短路故障、电晕放电、高电压大电流的电缆和设备向周围辐射电磁波、高频载波、对讲机等辐射干扰源,及附近电台、通信等产生的电磁干扰、静电放电等。

内部干扰是由自动化系统的结构、元件布置和生产工艺等决定的。

主要有杂散电感、电容引起的不同信号感应,长线传输造成的波反射、寄生振荡和尖峰信号引起的干扰等。

1 主要干扰源的分析(1)交变磁场干扰:在发电厂及变电站电气设备(如发电机、变压器、有大电流通过的强电电缆)的周围都有很强的交变磁场。

在交变磁场里面的二次设备,包括线路、网络都会因受到它感应而形成干扰。

交变磁场干扰是发电厂及变电站中最常见的干扰;(2)对地电位差干扰:在电力网中,输电导线对大地的容性电流或者电气设备对地绝缘不良,都会对地产生不稳定的漏电流;利用大地作为电气接地线,也会产生较大的地电流。

地电流在大地中流动会产生压差,在发电厂及变电站的地面内形成电位差,使电缆两端接地芯和屏蔽层产生电流形成干扰。

如果二次设备接地地点选择不当,漏电流会使各点之间存在电压差,使二次设备产生不定因素的故障;(3)自然干扰:自然干扰是指大自然现象所引起的干扰以及来自宇宙的电磁波辐射干扰,如雷电、大气低层电场的变化、电离层变化等,其中雷电干扰较为严重;(4)导线相互耦合干扰:在发电厂及变电站内存在有大量的导线,包括一次电缆、二次电缆、装置内部的布线等,导线之间的相互耦合,一般可以分为:同一电路板内电路间的耦合,一次与二次之间的耦合,从性质上看,这些耦合是电场耦合或磁场耦合。

关于微机继电保护的抗干扰措施的分析

关于微机继电保护的抗干扰措施的分析

() 3 二次 设备 的主要 的 防范措 施 : 对于 二次 回路 中来 回的两根 芯线 , 要 需 在相 同的 电缆 中, 来避免 出现 过大 的差模 电压, 由电容式 设备来 的二次 电缆应 紧靠接 地 引下 线敷 设 : 禁止 相异 的能 量等 级 的强 、弱 电回路 出现共 用 同一根 电缆的情况发生 。 结 语 本 文介 绍了微 机继 电保护 的抗 干扰 措施 ,主要 包括对 工作 环境 中的 电磁 骚 扰 分析 和 微机 保 护 装置 抗干 扰 措施 ,前 一 部分 主 要包 括雷 击 线路 、构 架 和 控 制楼 ,系统短 路 故 障和 高 压隔 离 开关 和 断路 器 的相 关操 作 ,后一 部分 包 括 屏 蔽 措 施 , 接 地 措 施 和滤 波 措 施 ,并 对 变 电站 应 采 取 的 措 施做 了探 讨 ,包 括土 建 施 工 的防 范措 施 ,一 次设 备 的防 范措 施 和二 次设 备 的防 范措
式 。
3 、滤波 措施 微机保 护装 置 的端 口部位如 能设 置低通 滤波器 , 则效 果将很 明显, 这对增 强硬 件 的抗 干扰 能力 是一 个极 为有 利 的举措 。应 该设置 滤波 器 的端 口主 要是 电源 端 口。传 导骚 扰 是不 可 能完 全 消除 的 。设置 滤波 器 的 目 的在 于尽 量将 骚扰衰 减到某 一 个要求 的技 术水平, 如对 于外 部骚 扰而 言, 不得 导致装置工作故障。 4、变 电站应 采 取 的 措施 ( 土 建施 工 的防范 措施 : 1) 将保 护室 的结构 地板 及墙 体 中加 强筋 全部联 网并 接于 地 网,以制 造 一个 放 置整 个二 次 系统 的极 低 阻抗 地平面 。 () 2 一次 设备 的 防范措 施 : 尽量 降低 电流互 感器 、 电压 互 感器 、避雷 器 等设 备 的接地 阻抗 , 之构 成一 个低 阻抗 的接 地 网来 降低变 电所 内的地 电位 使

变电站微机保护及远动装置的电磁干扰与应对

变电站微机保护及远动装置的电磁干扰与应对
动 力 与 电 气 工 程
S C I E N C E&T E C H N 0 L 0 0 Y .
皿圆
变 电站 微 机 保 护 及 远 动 装 置 的 电磁 干扰 与应 对 ①
宋 坚
( 福 州职业技 术学 院 福建 福 州 3 5 0 1 O 8 ) 摘 要: 变 电站中应 用的微 机继 电保 护设备 , 在 电磁环境 相对恶 劣条件下 , 其 自身的 电磁 兼容性和可 靠性等 多重要 素直接 影响 着 电力系统 的正常运行 。 微 机 继电保护设备 已打破 了以往常规 电器理念 , 目前正在 向着计算 机化和 网络化 以及 智能化 等方向发展 , 由于计算 机中硬件 和软件设 计 变得 十分复杂 , 造成设备 对 电磁干扰 更加 的敏 感 与脆 弱, 从 而导致 变 电站常 常会发生 电磁 干扰 问题 。 对此 , 该 文主要对 变电站 出现 的 电磁干扰 的吴体 原 因进行 了分析 与研 究 , 从 而总结 出抵抗 电磁干 扰的有 效对策 。

1. 1 变 电站 电磁 干扰 的 形成 现 阶段 , 电 力 系 统 中 电 磁 干 扰 种 类 主 要 包 含 了 外 部 干 扰 与 内部 干扰 , 其 中外 部 干扰 主 要 由高 压 开 关 操 作 与 短 路 故 障 以 及 电晕放 电等 。 而 内 部 干 扰 一 般 是 在 自动化 系 统 相 关 结 构 和 元 件 布 局 以 及 生 产 工 艺 等
关键词 : 变 电 站 微 机 保 护 远 动装 置 电磁 干 扰
中 图分 类 号 : T M 7 7
文献标识码 : A
文章 编号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 5 ) O 1 ( c ) - 0 0 3 9 - 0 1

对变电所内继电保护安全运行干扰因素的分析研究

对变电所内继电保护安全运行干扰因素的分析研究

对变电所内继电保护安全运行干扰因素的分析研究摘要本文分析研究了变电所存在干扰的现象与原因,研究各种干扰因素对继电保护和自动装置运行的影响,从变电所继电保护、安全自动装置以及微机保护的软件等方面入手,进一步提升继电保护和安全自动装置的抗干扰能力。

关键词变电所;继电保护;安全;抗干扰中图分类号tm62 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)52-0025-02变电所环境电磁场强度大,高压变电所继电保护和自动装置受到干扰的现象较为突出,具体来讲,干扰主要来自于雷击、一次系统故障以及所内断路器、隔离刀闸操作等,也有例如断开中间继电器的电磁线圈、手机使用等二次回路本身干扰。

这些方面的干扰能够以感应、传导或者辐射等途径引入到半导体元件,在干扰程度超过警戒线时,会导致继电保护装置失灵,造成装置工作逻辑或出口逻辑不正常,从而产生正常状态开关误动、误跳,以及出现系统故障时拒动、误动,造成严重事故。

因此,要进一步强化对继电保护装置和自动装置的抗干扰,保障装置安全运行,一方面要注重提升继电保护装置抗干扰能力,同时要减少引入到继电保护装置的干扰,确保低于警戒水平,从设计安装到施工各个环节综合考虑,有效降低干扰。

1 当前常见的干扰因素1.1 高频干扰变电所环境中二次回路及二次联接设备造成高频干扰的环节,主要为断路器送电操作以及隔离刀闸带电操作空母线等,隔离刀闸向空母线充电效果与隔离刀闸合闸于不带电的纯电容负荷基本相当,造成频率50khz~5mhz 的高频振荡,和二次回路耦合造成较大强度的干扰。

1.2 辐射干扰近距离使用手机,能够在手机周围产生较强的辐射电场与磁场,不断变化的磁场能够在周围的半导体器件回路中感应高频电压,造成虚假信号源,整流后容易导致数字回路逻辑电位发生偏移或者引发混乱。

有实验报告显示,在收发讯机与录波器1m距离中运用手机,能够同步启动收发讯机和录波器,可见辐射对保护装置的影响较为明显。

1.3 工频干扰供电所内出现接地故障时,接地故障电流在变电所地网中和大地通过,地网接地电阻作用导致故障状态下变电所地网电位比大地要高,电位幅值与地网接地电阻以及入地电流密切相关,规定每千安故障电流最高位10v。

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二 、 电站 内电磁 环 境 变
变 电站 内既 有 高 电压 、 电 流 的强 电设 备 , 有 低 电压 、 大 又 小 电流 的 弱 电 设 备 , 有 高 强 度 电 磁 场 , 特 殊 地 域 。其 中 , 具 是 强 电设 备 产 生 的 电 磁 骚 扰 对 弱 电 设 备 的 正 常 工 作 构 成 极 大 的威胁 。 此外 , 电网系统中的传导骚扰 、 空间骚扰等都会对弱 电设 备 产 生 影 响 。 下 面 分别 分 析 变 电 站 中各 类 电磁 干扰 1 击 冲击 。雷 击 发 生 时 . 不 会 直 接 作 用 到 二 次 回 路 . 雷 它 上, 而是 通过 以 下 两个 渠 道 间接 对 其 产 生 影 响 : 是 雷 击 到 高 压 线 路 上 会 产 生 暂 态 过 电 压 . 电压 以行 过 波 的方 式 向变 电站 传 播 。 后 经 电 流 互 感 器 、 压 互 感 器 等 然 电 传 播 到 二 次 回 路 二 是 雷 击 到 变 电站 接 地 装 置 上 . 地 装 置 将 注 入 暂 态 电 接 流, 导致 地 电位 变 化 。 流 过 两 端 接 地 电 缆 外 皮 的干 扰 电流 将 增加。 2短 路 故 障 。大 电流 接 地 系 统 发 生接 地 短 路 时 . 路 电 . 短 流 经 接 地 点 流 人 接 地 网 . 接地 点 以 至 整 个 接 地 网的 电位 升 使 高 。 如 二 次 回路 和 接 地 网 的 接 地 点 与 大 电 流入 地 点 的距 离 假 较 近 . 些 接 地 点 的 电位 也 会 升 高 , 二 次 回路 中 会 产 生 共 这 在 模 干扰电压。 3 关 操作 。变 电站 内的 开关 操 作通 常有 以下几 种 形 式 : . 开 () 1 隔离 开 关 操 作 高 压 母 线 。 () 路器操作高压母线和高压线路。 2断 ( ) 压 器 及 电抗 器 的 投 入 和 退 出 3变

图 1继 电保 护 装 置 端 口定 义
电磁 干 扰 就 是 通 过 微 机 继 电保 护 装 置 各 个 端 口 . 以共 模 的形 式 进 入 微 机 保 护 装 置 的 内部 如果 装 置 内部 某 回 路或 元 件 的对 地 分 布 参 数 不 对 称 .共 模 干 扰 将 转 化 成 为 差 模 形 式 .
设 , 给经济社会发展 提供强大 动力 的同时 . 使变 电站 中 在 也 各 种 电磁 干 扰 现 象 更 突 出 . 成 了变 电站 更 加 复 杂 和 恶 劣 的 造
电磁 环 境 。
对近年来二次设备缺陷分析 , 由于 雷 击 、 关 操 作 、 频 开 工 磁场及辐射 电磁场等原 因引起 的装 置故障屡有发生 . 结果 造 成 装 置 内 部 元 件 损 坏 . 护 装 置 误 动 或 拒 动 . 至 导 致 大 面 保 甚 积 电 网事 故 的 风 险 。 因此 , 二 次 设 备 所 处 工 作 环 境 的 电 磁 对 干 扰 及 其 影 响 的分 析 .探 究 提 高 微 机 保 护 装 置 抗 干 扰 能 力 . 成为提高微机继 电保护装置可靠性的一个重要的途径
应 用 技 术

变电站微机保护装置的抗干扰分析
李江英 张志婷 张旭 风
- 一

Hale Waihona Puke 引言 改 革 开 放 以 来 , 网 建 设 飞 速 发 展 , 计 电 以 算 机 技 术 和 微 电子 技 术 为 基 础 的 电力 二 次 设 备 , 自动装 置 、 电保 护 装 置 、 信 和 远 动装 置 等 在 电 如 继 通 力 系 统 的 各 环 节 广 泛 使 用 特 别 是 近 年 来 特 高 压 电 网 的 建
设 备 的局 部 放 电产 生 的辐 射 于扰 。此 外 . 作人 员 使 用 的 无 工 线 电通 信 工 具 也 是 不 容 忽 视 的
三 、 电保 护装 置的 抗干扰 措 施 继
ICT 9 E /C 5量 度 继 电 器 和保 护 设 备 委 员 会 提 出 “ 度 继 电 量 器 和 保 护 装 置 的 电磁 兼 要 求 ( C 0 5 — 6” 提 案 . 保 护 I 6 2 5 2)的 E 把 装 置 的端 口和 量 度 继 电器 分 为六 类 . 图 1 示 它 不 考 虑 如 所 系统 内 部 具 体 构 成 .将 保 护 装 置 和 量 度 继 电 器 作 为 一 个 系 统 . 考 察 电 磁 骚 扰 施 加 在 各 个 端 口 时 . 量 度 继 电器 和 保 仅 对 护装 置 的影 响
器 件 上 . 机 保 护 装 置 内所 有 插 件都 通 过 机 箱 来 屏 蔽 干扰 微
() 4 电容 器 组 投 入 和 退 出。 电 容 上 的 电荷 、 感 的磁 链 均 不 能 发 生 突 变 , 上 被 操 电 以 作 的 元 件 均 为 电容 电感 等储 能元 件 在 开关 操 作 使 其 状 态 发 生变 化 时 , 产 生 暂 态 过 电压 。暂 态 过 电 压 表 现 为 一 个 衰 减 会
保 证 金 属 机 箱 的 屏 蔽 性 能 ,要 求 机 箱 整 体 的 电 连 续 性 . 不 能 因 为 铝 材 表 面 氧 化处 理 、喷 漆 或 不 合 理 的机 箱 装 配 工 艺 。 坏 机 箱 整 体 的 电连 续 性 。而 且 金 属 外 壳 一 定 要 有 专 门 破 的接 地 线 或 其 他 接 地 措 施 , 金 属 导 电衬 垫 等 。如 果 仅 靠 金 如 属 链 条 或 简单 的 面 板 背 面 压 接 . 难 保 证 金 属 外 壳 接 地 可 靠 很 性 . 种 情 况 下 很 可 能 会 在 静 电 放 电 时 . 壳 不 能 有 效 地 释 这 外 放 电压 . 成 装 置 不 能 正 常 工 作 或损 坏 造 金 属 外 壳 的通 风 孔 . 论 上 应 设 计 为 圆形 . 条 形 状 的 理 长 孔 会 使 设 备 外 壳 失 去 对 高 频 信 号 的屏 蔽 如 果 应 用 塑 料 外 壳 , 置 内部 的 敏感 电 路 , 开 关 电源 、 放 等 , 定 要 精 心 装 如 运 一 选 择 设计 。 般 . 机 保 护 装 置 内部 电流 互 感 器 和 电压 互 感 器 的 原 微 边 副 边绕 组 之 间要 采 用 屏 蔽 措施 : 关 电源 的 原 边 副 边 线 圈 开 之 间 同样 需 要 采 取 屏 敝 措 施 尤 其 是 对 那 些 数据 采 集 系 统 采 用 逐 次 逼 近 M D 的保 护 装 置 由于 MD 对 快 速 瞬变 干 扰 很 敏
进而形成对该 回路或器 件的干扰 。 通过端 口形式传播 的干扰 属 于 传 导 干 扰 。 蔽 、 地 、 波 是 抑制 电磁 干 扰 的 三 种基 本 屏 接 滤 方法 。 此外 , 二 次 回 路 的设 计 阶段 . 应 考 虑 减 少 干 扰 的 因 在 也 素 。 面就 从 上 述 三 个 方 面讨 论微 机 继 电保 护 装 置 的抗 干 扰 下 措施 。 1 蔽 。为 防止 外 部 干 扰 直 接耦 合 到装 置 内部插 件 和元 . 屏
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