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變電站二次設備抗干擾措施

文檔作者：林立鵬陳炳堂文檔來源： I．廣東省廣電集團有限公司佛山南海供電分公司 2．廣東省廣電集團有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年11月02日
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第18卷第1期
2005年1月
廣東電力
GUANGD0NG ELECrRIC P0WER
Vo1．18 No．1
Jan．2(1(15
文章編號：1007—290X(2005)(1I一0068—03
變電站二次設備抗干擾措施
林立鵬 ．陳炳堂
(I．廣東省廣電集團有限公司佛山南海供電分公司．廣東南海528200；2．廣東省廣電集團有限公司東莞供電分公司．廣
東東莞3286OO)
摘 要：為了消除和削弱變電站二次設備所受到的各種干擾．分析了干擾產生的原因．并從系統軟件和硬件設
計上提出提高系統抗干擾能力的措施．對二次設備的安全穩(wěn)定運行起到極其重要的作用。
關鍵詞：變電站；二次設備：抗干擾；屏蔽；接地
中圖分類號：TM64l 文獻標識碼：B
Anti—interference measures for secondary equipments in substations
LIN Li—peng ．CHEN Bing—tang
(I．Foshan Nanhai Power Supply Branch· GPG· Nanhai． Guangdong 5282OO． China： 2 Dongguan Power Supply
Branch·GPG · Dongguan．Guangdong 528600． China)
Abstract：To eliminate and weaken the intcrference on secondary equipments in substations． this paper analyzes the causes
of the interference·and presents anti—interference measures from the design of system software and hardware． which is of
vital importance to the safe ope ration of secondary equipments in substations．
Key words．-substation；secondary equipment：anti—interference：shield：earthing
許多變電站采用綜合自動化的方式，變電站
二次設備大多是微機保護和微機型自動裝置．它
們以通信網絡技術為基礎，把各種繼電保護裝置
及自動裝置與遠動裝置和調度端連接起來，使變
電站實現高質量、高速度、高靈活性和低成本的
生產管理。但由于變電站所處的特殊環(huán)境．使變
電站內的二次設備受到各種各樣的干擾。為提高
其運行的安全性和工作的可靠性．消除干擾引起
的故障，在變電站設計時應全面考慮，根據干擾
源采取抗干擾措施。對不可避免的干擾應采取措
施消除或削弱干擾的影響。以下通過分析干擾的
來源，從硬件和軟件兩方面措施探討一下提高二
次設備抗干擾能力的方法。
1 干擾源的種類
變電站的干擾源主要有以下幾種：a)交變磁
場干擾；b)地電位差干擾；c)自然干擾；d)導
線相互耦合干擾；e)電源系統引入的干擾。
收稿日期：2004—02一 ()
在變電站的二次設備所受到的干擾．其干擾
源也是各種各樣的，而且不斷變化，如各種通訊
器材、產生高頻信號的儀器等。采取相應的軟硬
件措施，可以消除或削弱這些干擾。
硬件抗干擾措施
2．1 在硬件上將干擾源盡可能屏蔽掉
二次設備的外殼應屏蔽接地．裝置的活動部
分也要可靠連接，比如柜門、機箱蓋板等應與接
地點可靠導通，保證有良好的電氣連接。對變電
站的墻壁，有需要時可安裝金屬網，地板可裝防
靜電地板。
2．2 裝置的接地點應正確、可靠
裝置接地點的選擇關系到系統運行的穩(wěn)定性
和可靠性。在實踐中由于接地不良或方法錯誤造
成設備異常運行甚至損壞的事例很多，因此接地
必須慎重處理。變電站一般需要設四套獨立的接
地系統：
a)電氣接地系統，用于不問斷電源(UPS)和
隔離變壓器屏蔽層接地，以防止電網雜波竄人二
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第1期 林 鵬等：變電站二次沒備抗干擾措施
次系統；
b)變電站室內屏蔽和防靜電接地系統．主要
是站內屏蔽接地、防靜電系統接地和設備機箱外
殼接地；
c)變電站防雷接地系統．用于防止自然的雷
擊等危害；
d)控制系統專用接地系統，為二次設備專用
的設施。不允許與其它任何設備相連．以免造成
干擾。上述四套接地系統絕對不允許相互混用．
在接地位置上要保證有一定的安全距離。
2．3 對電源系統采取的抗干擾措施
為了保證二次設備可靠運行，對裝置的電源
可采取以下的抗干擾措施：
a)要保證供電電壓波形穩(wěn)定．可使用UPS
來穩(wěn)定工作電源，并盡可能使用變電站的直流
電源。
b)應采用隔離變壓器．隔離共模干擾。防止
電網噪聲干擾竄入控制系統以及強雷電壓對裝置
的損壞。
c)使輸出回路盡可能短，使用的電纜芯不能
過小，以減小壓降。
2．4 二次回路的抗干擾措施
a)正確安裝電纜的屏蔽層，采用帶屏蔽層的
控制電纜，并將屏蔽層在開關場和控制室兩端同
時接地．通訊電纜的屏蔽層也應正確可靠相連
接地。
b)弱信號導線不得與強電導線共用一根電
纜。盡可能將它們分開排放。
c)交直流回路禁止共用同一根電纜，防止造
成相互干擾，或因電纜芯絕緣下降造成短路，使
交流電壓傳人直流回路。燒壞設備的電源模塊或
輸入部件等。
d)規(guī)范控制電纜的敷設，變電站設計時應考
慮好電纜溝的走向，避免與電力電纜距離過近，
盡可能遠離變壓器中性點及避雷針、避雷器等，
并盡量不要與高壓線平行。
e)為二次設備和二次電纜敷設專用接地銅
排，構造等電位面，消除地電位差干擾。
f)電流互感器、電壓互感器的二次回路應保
證一點接地。
g)電壓互感器二次回路和三次回路應相互獨
立。對于電壓互感器，過去傳統的接線是電壓互
感器(TV)二次回路和三次回路的中性線公用一根
電纜芯接到N60()小母線上，對于常規(guī)保護而言
也未發(fā)現不足之處，且一直在系統內應用。隨著
微機保護的廣泛使用．其應用自產開口三角電壓
(3U ，)來實現接地方向保護的特點使TV公用中
性線可能造成零序方向保護誤動的危害也暴露出
來。由于二次和三次回路中性線共用一根電纜。
使得微機保護自產3 ．．受到了三次回路3 ．．的影
響．其影響主要由三次回路的負載電阻及共用電
纜芯的電阻所決定。公用中性線，則可能使微機
保護自產3 ．．和三次回路的3 ．．反向。從而造成
接地零序方向保護正方向拒動、反方向誤動的
后果。
h)可在信號輸入端加裝無源濾波器，削弱竄
入的干擾信號。無源濾波器可分為“r” 型和雙
“T”型無源濾波器。其中“r”型濾波器濾波范
圍較寬．“T” 型濾波器的特性近似于工頻諧振特
性。它們對工頻干擾都有較強的削弱作用。
j)變電站所有開關量的輸入和輸出觸點(跳
閘和監(jiān)視信號)以及數字量輸出(如串口)都應
采用光電隔離。
3 二次設備的軟件抗干擾措施
二次設備采取的軟件抗干擾措施就是通過各
種數字濾波把采集到的干擾信號消除或削弱。數
字濾波是通過程序實現的，所以在設備選型時就
應該考慮，它無需增加硬件設備，只需修改一下
軟件。增加一些對輸入信號進行處理的程序即可。
其功能在一定程度上可以代替模擬濾波器，甚至
可以完成其不能完成的功能。濾波程序有幾種。
不同的濾波方法可達到改變?yōu)V波參數的目的，但
對設備的判斷和處理速度會產生不同的影響?，F
對以下幾種常用的軟件濾波技術作簡單介紹：
3．1 算術平均值濾波
算術平均值濾波就是將本次實際采樣值 ， 和
前幾個周期的采集值進行算術平均得到的值作為
本次采樣值。其特點是：對采樣信號進行算術平
均，得到平滑的數據。可以抵制周期性的干擾信
號，所取的采樣值越多．數據的平滑程度越高。
但這種算法使靈敏度降低，對那些靈敏度很高的
設備不適用。
算術平均值公式為
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第18卷
y， =( l+ !+ +? X ， ．
3．2 加權平均值濾波算法
為提高靈敏度，可以采用加權平均值濾波算
法．也就是將最近的采樣值 ， 的比重在算術中加
大．來提高設備對干擾的靈敏度。
加權平均值公式為
Y， = l X l+ + j +? + ，
式中：()<?>

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