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1、微机型继电保护装置的抗干扰措施点击：19 添加时间： 2007-8-2 16:47:25 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。干扰电压主要是通过交流电压、电流回路，信号及控制回路的电缆
2、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 50 Hz 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 50 Hz1 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
3、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 50 MHz。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。 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 100 mm2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
4、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
5、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 50 mm2 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 100 mm2 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
6、 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 1.52.5 mm2 的单股铜芯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 1.52.5 mm2 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 10 mm2 的多股铜
7、芯线将高频电缆的屏蔽层和接地线可靠相连。 3 抗干扰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。 微机型继电保护装置的抗干扰措施 工业电器行业门户网站-工业电器网添加时间：2007-3-2 8:36:25 近年来，微机型继电
8、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
9、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 50 Hz 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 50 Hz1 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，
10、会产生宽频谱的干扰波，其干扰频率甚至可 达到 50 MHz。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。 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 100 mm2 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
11、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
12、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 50 mm2 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 100 mm2 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
13、电缆的屏蔽层两端应可靠接地。在做电缆头之前，用 1.52.5 mm2 的单股铜 芯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 1.52.5 mm2 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 10 mm2 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。
