[科普中国]-变电所二次回路干扰

简介

由于箱路接地故障、一二次回路操作、雷击以及高能辐射等原因。在变电所的二次回路上引起的电磁干扰。它使接在二次回路上的继电保护和控制设备不正确动作或遭受损坏。干扰电压通过多种途径，如:交流电压及电流溯量回路、控制回路，信号回路或直接辐射等像入设备中1。

干扰的种类干扰的种类分为50Hz干扰、高频干扰、雷电引起的干扰，控制回路产生的干扰及高能辐射设备引起的干扰等。

1.50Hz干扰，当变电所内发生高压接地故障，有故障电流注入变电所地网时。位于地网上不同两点间将呈现地电位差，因此引起的导线间差电压则甚小。为此，在电流及电压互感器的一次回路的中性线上，必须也只能在地网上的一点接地，如果有两个接地点，当系统发生接地故障时，这两个接地点间的连线上，将窜入上述的工顺电压。当这个电压的部分或全部被引入接地回路上的距离继电器和方向继电器或差动电流回路中时，将可能使之拒绝动作或误动作。这类情况.在实际运行的电力系统中。不止一次地发生过。同样，当把中性线在开关场分别接地的几组电流或电压互感器引入有共同接地的测试设备时，也需要先经过隔离变压器隔离。

电压与电流互感器的保安接地，是否必须设在开关场，国际上没有统一的做法。有的国家建议在控制室接地.以保证人身与连接设备的安全。而有的国家则主张在开关场接地，以最好地保护互感器的二次绕组绝缘。

2.高频干扰，当变电所开关设备操作或系统故障时，会在二次回路上引起高撷干扰。当高压隔离开关切合高压带电空母线时。将产生每秒二三百次的再点弧过程，每次再点弧都产生很陡前沿的电流与电玉波，传向母线并经各种电容器设备注入地网。进行波在每一断点处都产生反射，从而产生各种高频振荡.其较高频率主要决定于母线参数。较低频率则决定于母线与接地设备电容参数，其频率范围一般为50kHz到1MHz。这些高频振荡与二次回路藕合，感生出干扰电压，而尤以电容式电压互感器的二次回路最为突出，如果不采取措施，在二次回路上的这种高预共模干扰电压可高达10kv，这种高频干扰，在互感器的二次回路中，由于导线对地不对称引起的差模干扰电压不过数百伏。然而因电压互感器一二次绕组间电容引起的差模干扰电压则可达数千伏2。

用断路器操作送电线路产生的振荡，其频率是被操作线路长度的函数，一般在数百到数千赫间，因而在二次回路上引起的干扰电压不过数百伏。切合电容器组将在二次回路上引起颇率为数千赫、幅值为数百伏的干扰电压。

3.雷电引起的干扰，当在线路上或变电所内发生雷击时，雷电波向变电所传播并经避雷器入地。由于电及磁的藕合，将在导线与地间感生干扰电压，其额率主要决定于电缆本身的谐振颊率，其最大幅值可远大于1kv。

4.控制回路产生的干扰，当断开接触器或继电器的线圈时，会产生宽颇谱直到50Hz的干扰。对常用的继电器，断开时产生的干扰幅值可达数千伏，带电触点断开，也是一个多次再点弧过程。每次电弧放电产生的进行波，都直接干扰同一电源供电的回路或因电磁感应而干扰相邻回路。

5.高能辐射设备引起的干扰，由于近处步话机工作可能引起某些半导体控制设备不正确工作。其原因或由于回路对某一高频特别敏感、或者因设备中半导体元件检波引起。

干扰的抑制不可能完全消除二次回路的于扰，但在采用一些简单的措施后，可以显著地子以抑制。对于控制回路的操作于扰，在干扰像处抑制干扰像的幅值不但可行而且最为简单有效;对来自一次系统的干扰，只能降低干扰回路与被干扰回路间的藕合以降低干扰。抑制干扰的基本措施如下。

二次回路电缆合理布置及分组二次回路电缆应尽可能垂直于高压母线敷设;不可能时则应尽量增大两者间的距离。接到具有相似灵敏度的设备的电缆应组合在一起。并在各组间保持最大距离。

低电平信息回路与电力回路，不得采用公共的回 程导线。由控制室敷设到开关场的回路，不得在开关场从装置的一个部件利用另一电缆的回程导线到另一部件而形成环路。所有供电及回程导线必须毋于同一电缆中，避免由于环路布里形成的极大磁链产生很大的电磁感应。

对电容式电压互感器的特殊考虑应靠近地面安装电压互感器。并用多股导线将基础与场站地网连接、以减少接地引下线的波阻抗，降低共模干扰电压;各相的一次中性点侧应分别各自接地;各相引出的二次线先到共同接线盒。各中性线在此相连后成一点接到接地网，然后将各相线及中性线接到同一屏蔽电缆中;不能用一次接地线作二次回路的共用接地线， 选用屏蔽电缆需要选用屏蔽电缆。电缆的全金属屏蔽，可以降低感应千扰电压。屏蔽层盆要在两端分别接地，磁感应引起的屏蔽层电流可以抵消产生屏蔽电流的磁束，从而显著地减弱电缆内导线的干扰电压。屏蔽层的完整性极为重要，对于抑制100 kHz以上的干扰.以铅包屏蔽好，铜编带其次，铜带又次之。

电缆沟道的屏蔽作用联通电缆沟道中的电缆架并在各点接到地网，可以收到好的屏蔽效果。在电缆沟上侧敷设沿途多点接地的低电阻导线，屏蔽效果更好。

总结抑制二次回路操作过电压对直接与二次设备相连的继电器线圈上，并以二极管、可变电阻、电阻加二极管、电阻加电容等，以抑制干扰源电压。没有抑制干扰措施的继电器回路不与接有电子设备的回路接到同一电缆中，并远离。

静态设备抗干扰能力为了保证装在变电所中的二次设备安全运行，必须客观地制订一个标准。一方面，采取各种措施，保证输入到设备的干扰电压，在各种情况下都低于这个标准;另一方面，二次设备对干扰电压的耐受能力必须大于这个标准，并经过试验的证实。国际电工委员会在IEC标准出版物255-5和255-6中，分别对静态继电器的绝缘试验、耐压试验和冲击电压试验、和高频干扰试验作出了规定3。