工廠變配電所的二次回路干擾分析和抗干擾對(duì)策研究

薛麗娟

摘 要：該文主要分析了工廠變配電所的二次回路干擾分析以及相應(yīng)的抗干擾對(duì)策，闡述了在當(dāng)前形勢(shì)下，加強(qiáng)變配電所二次回路抗干擾研究的重要性，針對(duì)目前工廠變配電所的二次回路工作中存在干擾源進(jìn)行研究。筆者通過(guò)研究，總結(jié)和歸納自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，提出一些加強(qiáng)二次回路抗干擾對(duì)策。希望通過(guò)該文的分析能幫助相關(guān)工廠變配電所提高二次回路抗干擾能力的水平和質(zhì)量，能更好地應(yīng)對(duì)工作中存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：工廠變配電所 二次回路干擾 抗干擾對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（c）-0015-01

工廠變配電所的二次回路的干擾源是比較多的，電力系統(tǒng)是與變配電所直接連接著的，因此存在諸多的安全問(wèn)題，例如，當(dāng)受到雷擊的時(shí)候，二次回路會(huì)出現(xiàn)短路的問(wèn)題。其中，如果二次電路帶有嚴(yán)重的干擾，就會(huì)將與之銜接的變電配件造成損壞，甚至給整個(gè)電力系統(tǒng)帶來(lái)不利的影響。因此，探討、分析工廠變配電所的二次回路干擾分析和抗干擾分析對(duì)策具有重要的作用和意義，只有相關(guān)電力工作人員重視、研究二次回路中存在的干擾源，才能積極尋找二次回路的抗干擾對(duì)策，從而解決工作中存在的問(wèn)題，提高整個(gè)變配電所的二次回路抗干擾水平和質(zhì)量。

1 二次回路的干擾源

二次回路的干擾源主要包括：一次回路、二次回路本身、雷電波以及無(wú)線電信號(hào)。

分布電容在一次設(shè)備、電纜以及導(dǎo)線間在不同范疇內(nèi)，所以一次設(shè)備、二次設(shè)備以及地表之間都存在特有的分壓差異，該差異下存在著電容串聯(lián)回路以及回路上特有的分壓，致使一次設(shè)備連接著的二次設(shè)備形成了靜電耦合。由于導(dǎo)體的周圍分布著磁場(chǎng)，并且該磁場(chǎng)與其他連接好的導(dǎo)體之間存在互感，因此，上述的兩種回路之間存在電磁耦合。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地短路，或者是當(dāng)避雷器發(fā)生誤動(dòng)時(shí)，體系內(nèi)就會(huì)有大電流流入，并且經(jīng)過(guò)接地網(wǎng)分散在大地，這時(shí)不同的各種接地點(diǎn)電位中形成的電位差異，會(huì)對(duì)二次回路產(chǎn)生干擾。

二次回路自身也存在干擾，主要有兩方面的原因：一是接觸器的銜接的接點(diǎn)開斷，二是電感配件帶有的暫態(tài)干擾電壓。另外在二次回路中產(chǎn)生的干擾電壓的因素還有無(wú)線電干擾，并且在繼電室中使用大功率的無(wú)線電設(shè)備存在巨大的安全隱患。

2 二次回路的抗干擾措施分析

2.1 限縮電磁感應(yīng)

限縮電磁感應(yīng)主要分為三個(gè)方面：（1）布置電纜溝時(shí)要盡量與體系架構(gòu)下的載流導(dǎo)體成直角，縮短平行段的間隔。直流電流、交流電流以及與互感器連接的二次回路，將其電纜芯設(shè)置在同一根電纜中，這樣不僅降低了感應(yīng)電壓，而且即使對(duì)特有的頻次干擾也具有較強(qiáng)的抗干擾效果。（2）感應(yīng)磁通過(guò)二次回路時(shí)會(huì)將回路中的感應(yīng)電壓進(jìn)行消除，可在二次回路和干擾源之間通過(guò)設(shè)置電磁屏蔽來(lái)達(dá)到抗干擾的目的。通常情況下，具有較強(qiáng)的抗干擾的器材還有鋼帶鎧裝電纜以及用鋼板制定的保護(hù)柜。同時(shí)對(duì)銜接控制電纜的選擇時(shí)，應(yīng)按照導(dǎo)磁系數(shù)、屏蔽層電阻以及高頻態(tài)勢(shì)下的集膚效應(yīng)等方面的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（3）如果屏蔽層是非磁性材料，由導(dǎo)磁率類似于空氣，因此，干擾磁通可以到達(dá)預(yù)設(shè)的電纜芯。在具有高頻的干擾磁場(chǎng)時(shí)，在屏蔽層級(jí)以內(nèi)會(huì)感應(yīng)出渦流并且可以與帶有干擾的磁通相互抵銷，避免芯線受到不利影響。頻率在10～100 Hz之間是這種屏蔽最優(yōu)的頻次設(shè)定，同時(shí)，該頻率與屏蔽層的電導(dǎo)率以及厚度等方面成反比例關(guān)系。

2.2 靜電耦合的預(yù)防

要對(duì)靜電耦合產(chǎn)生的干擾進(jìn)行控制，可以使用多種預(yù)防方式，例如增大耦合阻抗、對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行合理的選擇等。具體來(lái)說(shuō)主要有以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)二次電纜與母線平行布置的長(zhǎng)度進(jìn)行有效的控制，并且干擾源與干擾回路之間的位置進(jìn)行合理的設(shè)置。因此，增加耦合阻擋的方式就包括兩種：將電纜原有的空間距離進(jìn)行增加和減小一次設(shè)備和二次電纜之間的分布電容。（2）增加抗干擾能力還可以在二次回路連接的適宜地點(diǎn)，例如保護(hù)裝置下直流的電源入口等地方增設(shè)抗干擾電容。（3）按照相關(guān)的變壓器、母線保護(hù)以及高壓并聯(lián)電抗器等制定的設(shè)計(jì)規(guī)范以及規(guī)定進(jìn)行設(shè)置，同樣也可以達(dá)到抗干擾的目的。（4）通過(guò)將設(shè)置屏蔽電纜，并將其屏蔽層與地網(wǎng)進(jìn)行連接，可以對(duì)靜電干擾、高頻干擾等起到控制作用。其中屏蔽層使用的材料、工藝等都會(huì)對(duì)其抗干擾的效果產(chǎn)生一定的影響。（5）除了之前介紹的抗靜電干擾的方式之外，我們還可以采用變電所中的自然屏蔽物。例如各種金屬構(gòu)件、鋼筋等，在施工中將各種施工材料與變電所接地網(wǎng)連接起來(lái)就能夠?qū)㈧o電干擾進(jìn)行屏蔽。

2.3 二次回路接地

為了使二次回路、設(shè)備外殼以及預(yù)設(shè)的屏蔽層進(jìn)行可靠接地，需要在變電所的控制室內(nèi)設(shè)置等電位態(tài)勢(shì)下的接地網(wǎng)。主要的要求有以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)于屏柜及其關(guān)聯(lián)部位的連接方式以及銅牌型號(hào)除了要符合規(guī)范要求外，還要達(dá)到最優(yōu)的連接方式。（2）等電位接地網(wǎng)需要與開關(guān)場(chǎng)、控制室的兩端相連接。互感器二次高壓箱體與體系以內(nèi)的分線箱，兩者之間的電纜屏蔽層應(yīng)該與高壓箱體以及端子箱的兩端進(jìn)行接地設(shè)置。具有雙層屏蔽作用的電纜，要對(duì)內(nèi)外層采用不同的接地方式。（3）對(duì)于高頻同軸電纜，應(yīng)該在電纜的兩端進(jìn)行分別接地，同時(shí)還要將其敷設(shè)在電纜溝最上層。（4）對(duì)于傳送音頻信號(hào)主要采用的是兩端接地的屏蔽雙絞線，雙絞線的接地方式和高頻同軸電纜是一樣的。50 m及以上的數(shù)字信號(hào)傳輸需要采用光纜。

2.4 電位差的預(yù)防

對(duì)二次回路造成干擾的干擾源中電位差就是其中之一，可以通過(guò)由銅牌建立連接的地網(wǎng)，從而達(dá)到將電位差降到最低的目的。將電流、電壓互感器二次回路只設(shè)置一個(gè)接連點(diǎn)，就需要對(duì)接地點(diǎn)的電位差進(jìn)行控制保證其產(chǎn)生的地網(wǎng)電流能夠穿入電流、電壓混感器二次回路中。同時(shí)，還要保證一個(gè)電器回路只有一個(gè)接地點(diǎn)，因?yàn)槿绻袃蓚€(gè)接地點(diǎn)，就容易讓電位差產(chǎn)生的地網(wǎng)電流穿入該二次回路中，導(dǎo)致保護(hù)出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該文主要分析了工廠變配電所的二次回路干擾分析以及相應(yīng)的抗干擾對(duì)策，工廠變電所中二次干擾的產(chǎn)生受很多因素的影響，該文主要從四個(gè)方面研究了其抗干擾措施。但是除了上面介紹的措施之外，還可以采取以下措施，例如，交、直流電流不用同一根電纜、不同性質(zhì)的頻內(nèi)回路不將其捆扎在一起、在控制室和保護(hù)室設(shè)置電磁屏蔽網(wǎng)等，這些方式也可以有效的預(yù)防二次回路的干擾。筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為提高我國(guó)工廠變配電所的二次回路抗干擾工作做出重要的貢獻(xiàn)。

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