簡介
由於箱路接地故障、一二次迴路操作、雷擊以及高能輻射等原因。在變電所的二次迴路上引起的電磁干擾。它使接在二次迴路上的繼電保護和控制設備不正確動作或遭受損壞。干擾電壓通過多種途徑,如:交流電壓及電流溯量迴路、控制迴路,信號迴路或直接輻射等像入設備中。
干擾的種類
干擾的種類分為50Hz干擾、高頻干擾、雷電引起的干擾,控制迴路產生的干擾及高能輻射設備引起的干擾等。
1.50Hz干擾,當變電所內發生高壓接地故障,有故障電流注入變電所地網時。位於地網上不同兩點間將呈現地電位差,因此引起的導線間差電壓則甚小。為此,在電流及電壓互感器的一次迴路的中性線上,必須也只能在地網上的一點接地,如果有兩個接地點,當系統發生接地故障時,這兩個接地點間的連線上,將竄入上述的工順電壓。當這個電壓的部分或全部被引入接地迴路上的距離繼電器和方向繼電器或差動電流迴路中時,將可能使之拒絕動作或誤動作。這類情況.在實際運行的電力系統中。不止一次地發生過。同樣,當把中性線在開關場分別接地的幾組電流或電壓互感器引入有共同接地的測試設備時,也需要先經過隔離變壓器隔離。
電壓與電流互感器的保全接地,是否必須設在開關場,國際上沒有統一的做法。有的國家建議在控制室接地.以保證人身與連線設備的安全。而有的國家則主張在開關場接地,以最好地保護互感器的二次繞組絕緣。
2.高頻干擾,當變電所開關設備操作或系統故障時,會在二次迴路上引起高擷干擾。當高壓隔離開關切合高壓帶電空母線時。將產生每秒二三百次的再點弧過程,每次再點弧都產生很陡前沿的電流與電玉波,傳向母線並經各種電容器設備註入地網。進行波在每一斷點處都產生反射,從而產生各種高頻振盪.其較高頻率主要決定於母線參數。較低頻率則決定於母線與接地設備電容參數,其頻率範圍一般為50kHz到1MHz。這些高頻振盪與二次迴路藕合,感生出干擾電壓,而尤以電容式電壓互感器的二次迴路最為突出,如果不採取措施,在二次迴路上的這種高預共模干擾電壓可高達10kv,這種高頻干擾,在互感器的二次迴路中,由於導線對地不對稱引起的差模干擾電壓不過數百伏。然而因電壓互感器一二次繞組間電容引起的差模干擾電壓則可達數千伏。
用斷路器操作送電線路產生的振盪,其頻率是被操作線路長度的函式,一般在數百到數千赫間,因而在二次迴路上引起的干擾電壓不過數百伏。切合電容器組將在二次迴路上引起頗率為數千赫、幅值為數百伏的干擾電壓。
3.雷電引起的干擾,當線上路上或變電所內發生雷擊時,雷電波向變電所傳播並經避雷器入地。由於電及磁的藕合,將在導線與地間感生干擾電壓,其額率主要決定於電纜本身的諧振頰率,其最大幅值可遠大於1kv。
4.控制迴路產生的干擾,當斷開接觸器或繼電器的線圈時,會產生寬頗譜直到50Hz的干擾。對常用的繼電器,斷開時產生的干擾幅值可達數千伏,帶電觸點斷開,也是一個多次再點弧過程。每次電弧放電產生的進行波,都直接干擾同一電源供電的迴路或因電磁感應而干擾相鄰迴路。
5.高能輻射設備引起的干擾,由於近處步話機工作可能引起某些半導體控制設備不正確工作。其原因或由於迴路對某一高頻特別敏感、或者因設備中半導體元件檢波引起。
干擾的抑制
不可能完全消除二次迴路的於擾,但在採用一些簡單的措施後,可以顯著地子以抑制。對於控制迴路的操作於擾,在干擾像處抑制干擾像的幅值不但可行而且最為簡單有效;對來自一次系統的干擾,只能降低干擾迴路與被干擾迴路間的藕合以降低干擾。抑制干擾的基本措施如下。
二次迴路電纜合理布置及分組二次迴路電纜應儘可能垂直於高壓母線敷設;不可能時則應儘量增大兩者間的距離。接到具有相似靈敏度的設備的電纜應組合在一起。並在各組間保持最大距離。
低電平信息迴路與電力迴路,不得採用公共的回 程導線。由控制室敷設到開關場的迴路,不得在開關場從裝置的一個部件利用另一電纜的回程導線到另一部件而形成環路。所有供電及回程導線必須毋於同一電纜中,避免由於環路布里形成的極大磁鏈產生很大的電磁感應。
對電容式電壓互感器的特殊考慮應靠近地面安裝電壓互感器。並用多股導線將基礎與場站地網連線、以減少接地引下線的波阻抗,降低共模干擾電壓;各相的一次中性點側應分別各自接地;各相引出的二次線先到共同接線盒。各中性線在此相連後成一點接到接地網,然後將各相線及中性線接到同一禁止電纜中;不能用一次接地線作二次迴路的共用接地線, 選用禁止電纜需要選用禁止電纜。電纜的全金屬禁止,可以降低感應千擾電壓。禁止層盆要在兩端分別接地,磁感應引起的禁止層電流可以抵消產生禁止電流的磁束,從而顯著地減弱電纜內導線的干擾電壓。禁止層的完整性極為重要,對於抑制100 kHz以上的干擾.以鉛包禁止好,銅編帶其次,銅帶又次之。
電纜溝道的禁止作用聯通電纜溝道中的電纜架並在各點接到地網,可以收到好的禁止效果。在電纜溝上側敷設沿途多點接地的低電阻導線,禁止效果更好。
總結
抑制二次迴路操作過電壓對直接與二次設備相連的繼電器線圈上,並以二極體、可變電阻、電阻加二極體、電阻加電容等,以抑制干擾源電壓。沒有抑制干擾措施的繼電器迴路不與接有電子設備的迴路接到同一電纜中,並遠離。
靜態設備抗干擾能力為了保證裝在變電所中的二次設備安全運行,必須客觀地制訂一個標準。一方面,採取各種措施,保證輸入到設備的干擾電壓,在各種情況下都低於這個標準;另一方面,二次設備對干擾電壓的耐受能力必須大於這個標準,並經過試驗的證實。國際電工委員會在IEC標準出版物255-5和255-6中,分別對靜態繼電器的絕緣試驗、耐壓試驗和衝擊電壓試驗、和高頻干擾試驗作出了規定。