3 抗干擾措施
為了提高繼電保護及自動裝置的安全運行水平,一方面要在二次設備本身的選擇,設計上提高抗干擾能力:另一方面在變電所也要采取一些抗干擾措施,從一次方面降低干擾水平。所以,針對幾種不同的干擾,在變電所和繼電保護裝置的軟硬件上需要采取抗干擾措施。
3.1 變電所的抗干擾措施
(1)控制電纜、模擬量電纜屏蔽層應在兩端同時可靠接地。在220kV及以上的變電所中,所有用于連接由開關(guān)場引入電子設備問繼電保護裝置的電纜即電流、電壓和直流跳閘電纜都應當在開關(guān)場和電子設備問兩端將屏蔽層可靠接地,這是一種極其重要的抗干擾措施。在現(xiàn)行的繼電保護工作規(guī)程中都明確指出必須在設計施工時嚴格執(zhí)行該措施。有些地區(qū)為提高抗干擾的能力還給屏蔽電纜并行一根粗的接地導線,達到降低屏蔽層兩接地點間地電位差的效果,那樣抗干擾的能力會更加顯著。
(2)高頻電纜屏蔽層兩端接地、并輔以并行的接地粗導線。每一變電所布設一根100mm 的粗導線,置于電纜架的最上層,沿途向各耦合電容分叉,分又處必須焊接。所有高頻電纜的分布最好與粗導線緊密相鄰以取得最理想的屏蔽效果。并根據(jù)反措要求在高頻電纜芯的接線回路中竄入一個小容量電容《0.047 IJ f)1達到提高抗干擾能力。
(3)電流、電壓互感器二次回路保證只有一點接地。關(guān)于互感器的接地方法,在國內(nèi)外的相關(guān)規(guī)程中都有明顯的規(guī)定,例如我國《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中就明確規(guī)定:電流互感器的二次回路應有一個接地點,并在配電裝置附近經(jīng)端子排接地,對于有幾組電流互感器聯(lián)結(jié)在一起的保護裝置,則應在保護屏上經(jīng)端子排接地,電壓互感器二次回路只允許有一處接地,接地點宜設在控制室內(nèi),并應牢固焊接在接地母線上。
這兩點規(guī)定明確了電流互感器的接地點選擇,不同作用組別電流互感器的接地方式,(例如母線差動,變壓器差動,發(fā)電機差動保護等,用電流互感器組別要在保護屏上一點接地)同時也明確了電壓互感器的接地方式。
電流及電壓互感器二次回路必須有一點接地,其原因是為了人身和二次設備的安全,同時提高抗干擾能力,防止因為互感器一、二次線圈間的分布電容和二次回路的對地電容導致次高壓引入二次回路,達到保證安全的目的。
(4)交流、直流不可混用在同一根電纜內(nèi),強電、弱電不共用一根電纜。通過這種方法來降低不同電壓等級和交直流之間電磁耦合的干擾,同時還可以防止因同一根電纜中的芯線間絕緣損壞而串入不同類型的電源,而引起保護邏輯的混亂。
(5)變電所其它抗干擾措施。盡可能降低一次設備:如避雷器、電流互感器、電壓互感器等的接地阻抗;降低因注入高頻電流時產(chǎn)生的暫態(tài)電位差,構(gòu)造一個低阻抗的接地網(wǎng):盡可能降低變電所內(nèi)的地電位差,用以降低對二次回路及保護設備的干擾。以上措施只能是最大限度的將干擾降到最低,卻并不能完全消除。
3.2 保護裝置及微機保護的軟件抗干擾措施
3.2.1保護裝置本身的抗干擾措施
(1)保護裝置的箱體必須可靠的接地;
(2)集成電路型或微機型保護所有交流量和直流電源進線需先經(jīng)過抗干擾電容接地,然后才進入保護屏內(nèi)。經(jīng)干擾處理引入裝置后在屏內(nèi)的進線應遠離直流操作回路的導線和高頻輸入輸出的導線,更不能綁扎在一起。
(3)交流量經(jīng)過隔離變換器,直流輸入經(jīng)過逆變電源,且變換器及電源逆變的所有一、二次繞組問必須有良好的屏蔽層,屏蔽層應在保護屏上良好接地。
(4)開入量經(jīng)光電隔離引入,開出量經(jīng)過光電隔離輸出。
(5)保護裝置的出口經(jīng)過三取二閉鎖。
(6)對于微機保護在每一個CPU上均應配有硬件自復位電路。
3.2.2 微機保護在軟件上采取的抗干擾措施
(1)對RAM 自檢
RAM 中存放著保護的運算數(shù)據(jù),自檢的方法是由CPU先向RAM 中寫入一個數(shù)據(jù),緊接著再從該地址中取出該數(shù)比較是否一致,通過這種方法來檢驗RAM 工作的是否正常。
(2)對EPR0M 的檢測
EPROM 中存放的是保護工作的程序,它是保護裝置的靈魂,對它的自檢方法是對EPROM 內(nèi)每一個地址里的機器碼進行一種特定的數(shù)據(jù)運算,最后得到一個數(shù),而這個數(shù)則存放在EPROM 的最后一個地址中,微機保護在正常運行時也用這種特定的運算方法對EPROM 中的數(shù)據(jù)進行運算,若EPROM正常,則運算結(jié)果與最后一個地址中數(shù)據(jù)相同(這個數(shù)也即我們常說的CRC校驗碼),若運算結(jié)果與CRC校驗碼不同,則告警。
(3)對E2PR0M 的檢測
E2PROM是微機保護用來存放定值的,對它的檢測類似于EPROM 的檢測,不同的是微機保護在固化定值的同時也會固化一位運算CRC碼到該定值區(qū)的最后一位,正常運行時的自檢會對相應區(qū)的定值進行運算之后再和該CRC碼比較,來檢驗E2PR0M的正確性。
(4)開入回路檢查
在微機保護上電時會對所有開入全面檢查,確認常開與常閉狀態(tài)的開入量有那些并儲存這些開入量的狀態(tài),在微機保護巡檢過程中只需將實際采集到的開入量與上電時的狀態(tài)比較即可。
(5)各CPU插件與人機對話插件的巡檢
MMl先向各CPU發(fā)送問候信號,之后CPU向MMl返回一個正常信號,若CPU不返回信號或返回異常信號,則告警,若MMI長期不向CPU發(fā)信號,則CPU驅(qū)動一個巡檢終斷繼電器,發(fā)巡檢終斷信號。
(6)跳閘指令的跳閘入口合理輸出
微機保護發(fā)出跳閘命令的過程可以通過一定方法來防止因外部干擾而誤發(fā)命令,如圖2所示。
?
在微機保護進入跳閘程序后,先發(fā)出第一個跳令,之后就按系統(tǒng)故障時保護出口的順序檢查某些標志位(如:啟動標志位QDB=1 7,測量元件動作位=1 7等等),若這些標志位狀態(tài)正確,再發(fā)跳令2,同樣經(jīng)過檢查相應的標志位后才會真正輸出跳令,若是某些干擾使程序進入跳閘入口,則肯定無法通過標志位的檢查,所以微機保護可以通過這種方法來提高出口回路的抗干擾能力。
4?結(jié)束語
隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,自動化在電力系統(tǒng)中的應用越來越多,處理好抗干擾問題將是系統(tǒng)安全運行的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設計、施工和運行中加以充分的重視,則完全可以使繼電保護有一個低干擾的運行環(huán)境。
?
參考文獻
[1]電力系統(tǒng)繼電保護設計原理???? 呂繼紹?? 水利電力出版社?? 1992.10
[2]電力系統(tǒng)繼電保護原理與應用?? 宋從矩?? 華中理工大學???? 2003.5?
[3]電力系統(tǒng)繼電保護???????????? 稅正中?? 重慶大學出版社?? 1997.5?
[4]電能質(zhì)量分析與控制?????????? 肖湘寧?? 中國電力出版社?? 2004