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探究电力抗干扰性分析及二次系统接地

来源:UC论文网2016-01-03 16:27

摘要:

摘 要 :为了解决电力二次系统接地及抗干扰性因素,笔者针对保护系统与信号系统接地、二次回路接地、二次电力线缆屏蔽层接地进行了分析。其中电力二次系统由于屏蔽线没有在同

摘 要:为了解决电力二次系统接地及抗干扰性因素,笔者针对保护系统与信号系统接地、二次回路接地、二次电力线缆屏蔽层接地进行了分析。其中电力二次系统由于屏蔽线没有在同一条双绞线内进行接地处理,造成系统工作运行电压波动很大。通过将芯线采用同一条双绞线进行接地,在此期间没有发生电压值阶跃现象。笔者在此进行了详细分析,以便于提供可参考性的依据。

关键词:二次系统;接地方式;抗干扰性;电压波动
 

  一、电力系统干扰类型及形成原因

  由于电力系统运行方式发生改变,便会受到来自不同电磁类型的干扰。受其设备干扰包括:一次与一次设备、一次与二次设备、二次与二次设备,设备之间的干扰会引起频率及谐波的变化。主要因为电力系统本身产生的电磁波能量较强,使其属于较强电磁信号的干扰源。其产生的类型包括:电磁耦合、射频、雷电、二次回路以及内部装置电子元器件产生的电磁干扰。电磁耦合产生干扰的原因是因为电力一次与二次在运行过程中,都会受到彼此信号的干扰。一次电力设备在运行期间会产生高压,这种高压会通过电容耦合至二次设备内,从而对二次设备产生电磁辐射。另外一次设备产生的大电流,也会通过电感,从而耦合至二次设备内,使其设备不能正常运行。射频干扰主要是来自电力系统基站天线、大型机电设备以及线缆产生高压电磁辐射,使设备发射的信号频率发生改变。雷电干扰主要是由于雷电电流作用时间极短,当高电流流经大地时,便会造成周围二次电力系统电动势分布不均,便会对电缆屏蔽层造成一定的干扰,影响设备的正常运行。

  二次系统中由于电流短时间的隔断,会对周围电感线圈产生磁场。当出现高频率的电流隔断现象,便会产生高频电磁波,电磁波又通过磁场耦合合并至其他电路中,造成电磁信号的干扰。其次便是电子元器件产生的电磁干扰,电磁元器件通电后,便会引起周围磁场的变化。

  二、电力系统二次接地方式

  电力系统二次接地方式有保护系统与信号系统接地、二次回路接地、二次电力线缆屏蔽层接地,保护系统又分为悬浮接地、单点接地以及多点接地,悬浮接地是将三个二次设备串联到一个接地点,然后用牵引导线将电流引入至大地。一般悬浮接地不用于电力二次系统的接地,主要是因为该接地方式没有形成静电回路,当遇到雷电天气时,会击穿周围结构物,产生强大的静电飞弧。单点接地是将三个二次设备并联至一条回路中,然后通过牵引导线,将高压电流引入大地。例如:电力二次系统包含三个系统,分别为A、B、C系统,其中系统A又包含3个子系统,在单点接地系统中,三个系统串联接入然后与C系统并联接入母线,而B系统可单独与接地母线连接,使之不构成静电回路。多点接地系统适用于工作频率低于1MHz的工作运行环境,当二次系统工作频率高于13MHz,采用单点接地方式,便会增加底线的阻抗值,使其向外辐射高频噪音。多点接地是将二次中的每个设备单独接地,例如: 电力二次系统中包括三种大型电力设备,将设备1、2、3用牵引导线独自进行接地,这种接地方式不但能够减少接地阻值,并且还能够减少设备向外辐射噪音信号。二次回路接地是利用了互感器的工作运行原理,互感器作用是将二次设备运行的高电压变为低电压,大电流转化为小电流,使其保证运行电路工作人员的安全性。电力通信系统采用屏蔽层线缆,该线缆外层采用双屏蔽材料,颜色排布为白红黑黄紫、蓝桔绿棕灰,这样线路在后期出现故障可观察其颜色便可进行维护。

  三、电力系统实例应用措施

  电力二次系统由于屏蔽线没有在同一条双绞线内进行接地处理,造成系统工作运行电压波动很大,由20kV波动至12kV,期间作用时间6s,传递直流电压工作信号的波长距离76cm,在此期间由于屏蔽层虚接地没有进行有效处理,造成了此时二次系统电压波动处于悬浮状态。通过将芯线采用同一条双绞线进行接地,在此期间没有发生电压值阶跃现象,6kV二次变电电压经电压互感器传输至配电器内,工作运行电流从短时间内的阶跃型转变为现有的稳定型,使工作电流转变为4-18mA,处于正常运行状态。交直流之间的相互干扰也会引起二次设备较大的故障,例如:曾在南通海门变电站内,由于交直流电路中共用一条电缆,造成彼此之间造成很大的电磁干扰。在排查故障中更换了所有机电设备,但是没有丝毫改变,最后更换2条不同回路的电缆,此时配置单元装置才恢复了原有的工作状态。

  结语:

  通过对电力二次系统接地及抗干扰性的分析探究,使得笔者对抗干扰的来源及处理方式有了更为深刻的认知。原有二次设备的干扰不但加大了设备的故障率,并且在设备运行中还会造成整个系统的瘫痪。但现有模式解决了弊端因素,使其处于正常运行状态,提高设备的利用率。

  参考文献:

  [1]钟道隆.电磁系统中的电磁干扰与屏蔽接地[M].国防工业出版社,2009,54(28):14-15.

  [2]王学求.关于接地网若干技术问题的讨论[J].河南电力,2003,82(54):27-28.

  [3]刘帆.变电站二次电缆屏蔽层接地方式探讨[J].华北电力技术,2002,35(61):44-45.


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