變電站二次電纜雙端接地的安全性能分析

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(1.國網吉林省電力有限公司 檢修公司，長春 130000； 2.東北電力大學 電氣工程學院，吉林 吉林 132012； 3.國網內蒙古東部電力有限公司 電力科學研究院，呼和浩特 010020)

0 引言

隨著電力系統容量增加及自動化水平的不斷提高，為確保系統運行穩定性，現代變電站中大量采用微機保護裝置和微機型綜合自動化設備，這些設備主要通過二次電纜進行信號傳輸與控制。由于變電站特殊的電磁環境，外部電磁干擾等眾多因素的影響，常常干擾電纜中的傳輸信號，影響傳輸信號質量，嚴重時甚至使設備誤動作，影響二次系統正常運行[1-2]。

由于二次設備抗干擾能力較弱，從電纜絕緣承受電壓的角度考慮，二次電纜應當采用雙端接地方式[3-6]。國外一般使用銅材接地網，而我國普遍采用鋼材接地網，鋼的磁導率和電阻率較銅大，對于實際的大型接地網，地網不等電位情況較為明顯，短路時接地系統不同部位導體間存在較大電位差[7-8]。由于電纜兩端電位不相等，因此將有電流流過電纜屏蔽層，并在電纜芯線與屏蔽層之間產生電位差。該電位差通過地網耦合進入二次系統后，過大的芯皮電位差可能在電纜中產生干擾信號甚至危害到二次系統絕緣，因此有必要對雙端接地電纜的安全性能進行分析。

筆者研究了帶有雙端接地電纜的地網不等電位參數計算模型，通過matlab編制程序對電纜芯線-屏蔽層電位差進行仿真分析，并提出保護電纜及二次設備的措施。由于芯線-屏蔽層結構較為復雜，因此，建模時，將電纜等效為與地網相連接的銅導體后與接地網作為一個整體進行分析，并單獨分析電纜內部的電磁原理。……