初探电力二次系统接地及抗干扰方法

摘要：随着电力系统的规模不断扩大，对继电保护的抗干扰的要求也要进一步加强，工作人员通过在实践中不断的总结和积累经验，定能够保证电力系统安全稳定的运行。文章将重点介绍电力二次系统接地及抗干扰方法，以供同行参考。

关键词：电力二次系统；抗干扰；方法；研究

中图分类号：F406文献标识码： A

引 言

随着电力系统的规模扩大和复杂性的增加,对继电保护的抗干扰要求也进一步加强,采用屏蔽电缆并利用屏蔽层接地是采用最广泛的工程上的抗干扰措施,但对于不同环境和不同要求下屏蔽层应如何接地,及除了各装置本身的抗干扰措施外,如何降低装置入口的干扰水平,还有很多工作需要在实践中不断进行总结和研究.

1 电力系统干扰的分类及形成原因

1.1 干扰源

电力系统干扰源可以细分为以下几类：①电磁祸合干扰:电力系统一次设备和二次之间大都通过电磁耦合进行工作,同时, 磁场效应以及电场效应也无处不在,因此,一次设备本身的高压电场可通过电容祸合到二次设备;大电流产生的磁场也可通过电感祸合到二次设备。②射频干扰:由于天线效应, 高压导线、大型发电机和电动机、大型变压器等都会发射出工频和谐波频率的电磁辐射。③雷电干扰。由于外界因素的影响，雷电流对二次的影响主要发生在二次电缆上，而且分布的不均匀，经过地面后电位变高，会直接对接地的电缆造成干扰。④操作中的干扰。在对一次系统的开关进行操作的过程中，隔离开关的操作会引起电气回路的变化，有可能产生电磁能量震荡，所以在这种状况下一般是认为由于开关操作引起的干扰。⑤短路回流。电力系统中由于线路短路，会产生大电流直接对二次设备造成干扰，同时电流流经地面，会引起地面的电位升高，产生电位差。⑥局部放电。在高压导线表面由于不良的接触产生火花等现象都会产生一定的电磁辐射，就会对电力系统造成干扰。

1.2 二次回路干扰的形成分析

电力系统的二次系统主要是由二次电缆和二次设备组成的，由于电力系统的运行情况比较繁琐，而且环境很复杂。二次干扰形成的主要原因有以下几点：①接地网中有雷电流的注入，对电力系统二次回路造成了干扰。②接地网中有工频短路电流的注入，对电力系统二次回路造成了干扰。③在操作的过程中对电力设备造成的干扰。④由于在电厂中存在强大的电场环境，在电磁场力的作用下对二次回路造成了干扰。

2 对电力系统接地电网的要求及安全性设计

2.1 考虑地面电位梯度所带来的危险性

对于发电厂或者变电所这种大型的危险性工作的环境当中，必须要有良好的接地系统，这样才能够保证工作人员的人身安全和设备安全。随着计算机及网络技术不断应用在电力系统当中，扩增了其系统的容量，导致接地故障电流和变电站的接地网的面积也不断的发生变化。接地网质量的衡量标准不仅仅是电阻数值的大小，要从全方面去考虑，最主要的还要将地面电位梯度的因素考虑进去。由于在地面的面积很大而且电阻率比较低，人体与地面接触不仅仅存在电压之间的对应关系，虽然电阻值是在固定的范围之内，但是由于接地装置没有符合要求，所以当电力系统发生故障，就会在地面上形成很高的电位梯度，给工作人员带来了一定的人身伤害，同时也会对二次系统造成较大的干扰。所以在地面中电阻比较低的地方，要根据地网导体的设置，去均衡电位梯度，降低与地面之间的电位差。

2.2 使用环形地网，并增加均压带

由于在整个变电站的运行中会占用大量的土地面积，使用很多的大型电力设备，工作人员需要定期的对设备的运行情况以及接地设计的要求进行检查。在电力系统中由于单独的接地电位分布的不是很均匀，所以存在较大的电位差和电位梯度。就要采用环路接地和环形的接地网，可以减少接触的电势，如下图所示，由于在电力系统中存在均压带，电位分布的情况就会发生相应的变化，在环形地网中分布的比较均匀，这种方法就是实际的电力系统中运用的方法，除此之外，还要将避雷针、避雷器等设备要按照不同的电压等级统一接入到人工接地体上，降低总的电阻值，同时还要对电缆或电线采用屏蔽或者接地的措施。

2.3 状态检修

状态检修就是利用一种检测手段探测设备运行状况的信息，可以离线监测或者在线监测，然后将收集到的全部信息进行诊断与分析，决定设备检修方法的因素为诊断设备后得出的健康状态是否符合标准。最好是不待周期到来就提前对设备进行检修，当然，也可视情况而定，可参考设备状态，做出检修周期延长的决策，应确实把握“应修必修”的准则。要求合理规划状态检修工作，强化管理制度，明确目标，分清各相关部分的不同责任。有关设备状态的检修工作管理制度要求整体提升，健全管理规定，进而成立一个完整的评估系统来完善管理工作。首先要建立规划及目标。为积累经验方便以后工作所以首先进行试点运行，在一定时间内逐步完成新型断路器及电压器状态检修工作的实现，待经验积累足够且各方面条件支持的情况下即可进行推广工作，并且慢慢将延伸领域扩展到状态检修自动化和机电保护方面。从而实现应修必修的检修工作状态。其次要建立机构，明确各部门责任。建立上级组织机构，为保证检修管理工作规范有序进行，成立专项小组，确定上层领导的决策作用，设立办公室及技术部，还要专门设立变电运行的的负责人。

3 微机保护在电力系统中的作用

3.1 微机保护的构成

微机保护系统主要构成包括微机系统、模拟量输入系统、以及信号接口等组成。随着微机保护采取的工艺方式不断更新，所以在运行中的可靠性以及安全性都有很大提高。通过测量与之前给定元件的物理参量进行准确比较，分析处理信息，然后根据测量的结果比如输出信号的性质，持续时间等判断故障的范围是元件内还是元件外的，最后做出保护措施跳闸或者报警信号的等。继电保护的保护分区是为了保护在指定范围内的故障，不属于范围内的不采取控制，这样可以减少因故障跳闸引起的停电区域，也可以将没有影响到的部分起到保护作用，然后继续工作。

3.2 微机系统的抗干扰

微机保护作为一种新的保护方式，为继电保护技术的新原理提供了依据，现在的一些大型发电机组都是沿用以往的继电保护成熟的技术，在故障的检测上还是存在一定的漏洞，目前正在研究的行波原理还处于试验阶段，但是微机的保护方式又与传统的保护存在一定的差异，其保护功能就有很大程度的提高。微机保护能够运用计算机处理系统实现逻辑功能，在保护系统上有了更强的运作方式。距离保护作为高压线路的主要构成，由于在反应保护安装处受到阻抗以及运行方式的影响，所以它的运行特征比较复杂。

振荡闭锁是为了在系统装置中距离保护出现了问题，用手动或者自动装置减少装置前端的负荷，保持了系统的完整性。由于微机保护中留有距离保护的功能，所以在运行中如果保护被闭锁，距离保护会起到作用，将保护闭锁进入到振荡闭锁的状态中。观察几秒钟，如果振荡消失，才能重新开放系统的保护。在判断系统是否为振荡时，可以用过流元件的3ZJ的判距作比较，如果它先行性动作，其他的故障反应就不会引起跳闸。所以在微机保护中找到适当的判距就可以区别系统是否发生振荡。

结语

总而言之，在电力系统中二次接地及抗干扰的工作是要长期进行研究的，由于工作环境的不同，会对二次系统装置以及二次电缆的接地有着一定的影响。

参考文献

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[2] 顾超. 电力系统中的二次回路抗干扰接地[J]. 上海电力,2003年01.

[3] 林康荣. 浅谈变电站二次回路的干扰问题[J]. 科技资讯,2009年27期.