电力二次系统接地及抗干扰方法研究

电力二次系统接地及抗干扰方法研究

周莹龚志坚

广州供电局有限公司广东广州510000

摘要：变电站中的二次系统经常工作在强的电磁环境中，而且电厂或变电站中经常进行检修操作，还有线路及变压器的短路故障、雷电的侵扰、直流接地等设备故障引起的各种干扰，都影响了二次系统的正常工作，由于干扰引起设备的误动作时有发生。因此，通过改善电力系统自动化、变电站弱电设备和系统参数等方法降低对二次系统的干扰办法越来越多，如二次系统采取专用的通信系统、数据采集系统、控制和保护系统等等。

关键词：电力二次系统；接地；抗干扰方法

二次系统是电力系统中一项非常重要的组成部分，在整个系统中起到了神经网络的作用。随着近年来科学技术的快速发展，网络技术、计算机技术均在系统中得到了广泛应用，系统的安全可靠运行得到了保证，因此设备发生故障的几率也非常大，这种情况下需要对二次系统阶段及抗干扰加以分析。

1电力二次系统接地的必要性

近年来我国电力事业发展非常快速，电力系统的容量逐渐增大，随着科学技术的高速发展，微机型继电保护已经在系统中得到了广泛应用，微电子技术目前已经成为了继电保护系统中非常关键的一项技术。网络技术与计算机技术广泛应用以后，电力系统的安全可靠运行得到了保证，同时系统的动态定性与暂态稳定也得到了提高。但是因为变电所二次电缆非常复杂，电力设备和电力系统在发生故障时，暂态过程及电气量数值会发生巨大改变，因为工作电压交底，很容易会受到干扰。二次电缆接地及相关设备接地变得非常重要，不断有二次系统干扰、接地等问题造成的开关误跳及保护误动，甚至保护及控制元件也会发生改变。二次系统硬件是由很多电缆和二次设备组成的，所有电气量都会通过电缆引入二次设备。因为这些电缆处于高压电磁场中，工作条件非常复杂，各种信息处理系统是由通信设备、计算机等电子器件组成的，对电力系统操作过电压、雷电过电压等影响非常敏感。电力系统阶段对设备的正常运行非常重要，可以有效避免雷电的危害，可以降低二次系统中的干扰水平，以保证继电保护装置信息的通畅性。可靠的接地有效减少了设备故障发生时的不安全因素，极大的保证了人身安全。

2电力系统二次接地方法

2.1使用环形地网，增加均压带

在电力系统中，由于独立的接地电位分布不平均，经常存在非常大的电位梯度和电位差，所以在实际的电力系统运行中，经常采用环形的接地网和环路接地的方法来降低接触电势差。如下图所示，电位的大小随着均压带的不同而发生变化，在点位分布较平均的环形地网中，将避雷针、避雷器、接地网等接地设施依据电压等级接入到人工接地体上来降低变电站的总电阻值，同时还可以将电缆或电线采用接地屏蔽的方法来降低对二次系统的干扰。

2.2接地系统中的电压控制

据资料显示，我国许多大型发电厂的内部电路都曾发生过不同程度的短路现象，这些发电厂的电压一般比较大，都在220千伏以上，而发电厂接地系统的电阻虽然十分小，但毕竟不是超导体材料，电阻不会为零，所以电流在电路中穿行时，会流动到接地点的位置，然后由于接地点电阻的存在，接地点附近就会产生相应的电压。当然，在距离接地点比较远的区域电压就已经大大弱化，几乎可以忽略不计，如此一来，接地网络内部就会出现电压不均衡、电位分布混乱的情况。曾经某变电站做过一个单相短路的接地实验，来测量接地网络的电位差。结果表明，当单相短路接地时，接地网络内必定会出现电位差，也就是产生了电压，而且电压的产生有一个规律，距离接地点越近的地方电压越大，而距离接地点较远的地方，其电压就会大幅下降。所以，电力系统中的二次设备在进行接地时，接地处会产生一个电压，其与本身的电压差不能太大，电压差太大会对二次设备造成损坏。因此，在进行接地网络的建立时，一定要密切关注接地网络内电位的分布与电压差的大小。

3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。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。

综上所述，由于电力系统工作环境不同，因此将会对二次电缆接地及二次系统装置产生一定的影响。随着电力事业的快速发展，电力系统规模将会快速扩大，因此将会对继电保护抗干扰提出更高的要求，这种情况下需要进一步加强继电保护抗干扰的相关工作。这就需要工作人员在未来的实践工作中不断总结，相信在不久的将来电力系统运行的安全性与稳定性将会得到进一步加强。

参考文献：

[1]田志岗，李建明，文丽，郭强.二次系统防雷接地特性现场测试方法研究[J].电气技术，2013，（4）：33-36.

[2]朱前卫，孙力，蒋曙霞.电力系统二次设备接地技术探讨[J].湖州师范学院学报，2014，36（S1）：160-162.