电力二次系统接地以及抗干扰措施贡春辉

电力二次系统接地以及抗干扰措施贡春辉

贡春辉

（国网江苏省电力公司江阴市供电公司214400）

摘要：电力系统接地和二次系统抗干扰问题研究是一项长期的工作,因为不同的工作环境,将在二级系统设备和两个电缆接地有一些影响。加强电力系统中二次系统接地及抗干扰措施的研究是极为必要的，因此需要相关工作人员在未来的工作实践中不断总结工作经验和方法，以适应继电保护抗干扰技术的快速发展，从而加强电力运行的安全性和稳定性。鉴于此，本文主要分析电力二次系统接地以及抗干扰措施。

关键词：电力二次系统；接地；抗干扰

1、电力二次系统接地的必要性

近年来，随着计算机、网络技术被大量地应用于电力设备，极大地促进了我国电力事业的迅猛发展,计算机技术和继电保护技术的结合使用，尤其是微机型继电保护的广泛应用，把保护从传统的模拟型和晶体管型保护被微机型继电保护所全面取代。微机保护的现场大量应用，不但提升了电力设备的安全可靠性,也使系统的运行更加安全稳定。然而，由于干扰时间和干扰源的不确定性，造成对二次系统的影响也不尽相同而且不可预测。

但是,由于电力系统和设备发生故障时经常伴随着极其复杂的电磁振荡过程,其暂态过程和故障电气量的数值会有很大变化,对二次系统的影响也非常复杂，微机保护极易受到干扰而发生误动作跳闸。同时实际运行中的变电站和发电厂凡乎所有的电气量、模拟量等信息都是通过电缆接入二次设备的，这就造成电缆较多且分布较广,这些电缆都处于一次设备的高压电磁场中,微机系统极易受到干扰而引起保护装置误动作引起跳闸事故，而且二次系统还要经受雷、雨、雪、严寒等各种气候条件和系统故障时各种故障的严峻考验。同时二次系统是由各种信息处理软件、硬件系统和敏感的电子元器件构成的，雷电过电压、电磁辐射、操作过电压等事故对这些元器件的正常运行影响都非常大。因此，二次系统干扰和接地问题造成开关误跳或保护误动，甚至造成控制元件及保护损坏的事件时有发生。为减小或消除这种干扰，二次电缆和继电保护设备的抗干扰研究和接地技术改造都变得非常重要。

2、对电力系统接地电网的要求及安全性设计

2.1、使用环形地网，增加均压带

在电力系统中，接地电位一般存在较大的电位梯度和电位差，且呈不均匀分布的状态，在电力系统实际运行的过程中，通常采用环形接地网和环路接地的方式来降低触电势差。如图1所示，电位值是随均压带的变化而发生变化的，一般环形地网点位呈均匀分布，可根据电压等级将相关接地设施接入到人工接体上，或是采用接地屏蔽的方式，以降低对二次系统的干扰。

图1环路接地带压均压带

2.2、分析地面电位梯度所造成的危险性

诸多变电站的工作环境具有较高的危险性，这种情况下，具备良好的接地系统对保障人员和设备安全具有重要意义。随着计算机技术的不断发展，电力系统的容量在不断扩大，导致接地故障电流和变电站接地网面积在不断发生变化，因此，在对接地网质量进行检测的过程中，应对电阻数值、地面电位梯度等进行综合考虑。由于系统容量较大，在将电阻值固定在合理范围的前提下，人体与地面接触时，由于接地装置使用的不规范，导致电力系统出现故障，形成较高的电位梯度，在干扰二次系统的同时，还会对人员安全构成严重威胁。因此，应根据地网导体设置的实际情况，在地面电阻值较低的位置对电位梯度进行衡量，以缩小与地面之间的电位差值。

2.3、状态检修技术分析

状态检修主要是利用相关监测设备对电力系统的实时运行状态进行监测，并对所收集的系统信息进行分析与评估，已将其作为判断设备运行状态是否良好的关键依据。设备的状态检修工作应做好以下几个方面的内容：①明确目标。选择试点开展设备的状态检修工作，并对断路器、隔离开关、变压器等一次设备的运行状态进行检修；若条件允许的话，再对继电保护、通信系统等二次设备的运行状态进行检修；②成立专门的机构，并明确部门责任，建立完善的评估系统，以便对管理工作进行完善，从而保障电力系统管理工作的顺利开展。

3、电力系统中微机保护的作用及措施

3.1、微机保护的构成及特点

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。

①适用于220KV以上的高压电压网络线路，可以实现集中保护以及后背保护的作用，在一些大中型的电机组能够实现独立工作，完成双重化的保护任务。②可以进行远程的通讯功能。工作人员运用远程的通讯可以随时监控保护系统的工作状态，能够快速及时的进行数值的处理、调用、更改，在系统运行的管理上提供了很大的便捷。③能够自动检测出故障的位置。在系统的运行期间能够自动的检测故障的位置，这样对于保护系统装置的安全运行起到了保障的作用，在系统装置的检测周期上可以有效地进行延缓，而且减少了不必要的检测手段。

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。

总之，计算机技术呈现迅猛发展的同时，相应提高了电力系统的自动化水平，变电站内部开始大规模使用采集系统、通信系统等弱电设备及系统。在电厂中由于二次电缆线相对复杂，导致电力系统中设备发生故障的几率增加，这种情况下，应及时采取防范措施对继电保护装置进行维护，避免出现跳闸或保护误动等现象，对电力系统的设备元件造成损坏，因此，加强对二次系统接地及抗干扰措施的研究对保护电网的安全运行具有重要作用。

参考文献

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