变电站继电保护二次系统接地解决方案.docVIP

硕士研究生课程报告 课 程 名 称 变电站继电保护运行与维护 专 业 电气工程 研 究 生 姓 名 叶青峰 学 号 2015120506019 任课教师姓名 杨文辉 入 学 年 月 2015.09 2016 年 5 月 填写 变电站继电保护二次系统接地研究 叶青峰 2015120506019 摘 要 随着变电站自动化的不断普及,继电保护装置逐步实现微机化和集成化,对周围电磁环境要求也越来越高。变电站内一次设备众多,高电压等级的一次设备在正常运行和故障时均会对变电站二次系统产生干扰。本文结合以往研究资料首先对变电站内常见的干扰源和传播途径进行分析和归类。对变电站一次设备遭受雷击、一次设备发生接地短路和断路器或隔离开关开合操作三种变电站内对二次系统影响最大的干扰源的产生机理和传播途径进行分析,从理论层面推导得到变电站二次系统等电位接地是减小二次系统干扰的有效手段。然后在理论基础上结合工程施工实际情况提出变电站二次系统等电位接地网敷设原则,从变电站二次系统、户外端子箱、室内保护屏柜、二次电缆及相关设备和交流二次回路五个方面提出相应等电位接地网敷设中应遵循的原则和施工方法。最后对某500kV变电站保护误动案例进行分析,验证本原则的有效性。 关键词：变电站;二次系统;抗干扰;接地 1.引言 随着现代电网朝着高电压、远距离输电和智能化目标发展,对电网的安全性、稳定性和经济性也不断提出更高的要求。作为电力系统远距离输电的关键环节,变电站运行的安全与稳定至关重要。为保证各电压等级变电站的安全运行,在实际工作中,我们应用了大量的继电保护设备和测S设备。随着电压等级的不断提升和整个电力系统自动化程度的提高,数据测S采银设备、通讯设备以及继电保护设备等弱电设备不断增加,但变电站的电磁环境十分复?^, 一次系统正常工作或发生故障时不可避免地会对二次系统产生电磁干扰。一次设备正常工作时的工频电流和电压,系统发生短路故障时产生的短路冲击电流和电压,隔离开关操作时产生的电弧放电,雷电侵扰一次设备和主接地网等等不同种类和传播途径的干扰对二次系统正常工作带来诸多隐患,如继电保护设备发生误动或拒动甚至损坏保护装置、数据测量采集设备采集数据失真、监控通信系统发生死机等。 随着电网电压等级不断升高,系统容量不断增大,对电力系统一次设备进行测量、监控、控制、保护的二次设备技术水平不断提升。在变电站中,由这些二次设备组成的变电站二次系统越来越现代化、微机化、信息化。作为变电站二次系统中的核心部分,继电保护设备经历了从最初的电磁型到现在广泛应用的微机型的跨越。综合自动化系统整合了变电站二次系统各个设备,利用先进的计算机和通信技术对各设备的运行进行监控和保护。这些自动化系统和设备对电力系统和变电站运行的稳定性和可靠性大有帮助,但是综合自动化系统越是先进,系统集成度就越高,对电磁环境的要求也就越高,对电磁干扰抵抗能力越低,所以变电站二次系统抗干扰研究愈发的重要。 在电力系统中,为了工作和生产安全的需要,将电力系统及其各种电气设备的某些部分用专门的线路与大地相连,被称为接地。在电力生产中,合理的接地是十分必要的,主要的接地种类有如下3种： 工作接地:工作接地是为了系统正常工作运行而设置的,如在llOkV及以上的电力系统中,一般采用中性点接地的运行方式,这样可以降低电力系统高压设备绝缘水平节约资金,这是一种典型的工作接地。 防雷接地:在电力系统中,为了降低雷电直击设济及间接危害,电气设备需配置相应的防雷设备,这些避雷线、避雷针和避雷器必须通过相应的接地设备与大地相连,将雷电流导入大地。 安全接地:为了防止工作中的电气设洛外壳带电,将电气设备外壳与大地相连,将电气设备外壳上的电流引入大地,从而保护操作人员人身安全。 可靠的接地对变电站设备正常安全运行是必不可少的。对于一次设备而言,可靠的接地可以有效降低一次设备的绝缘水平,从而存效节约资金,并且可以保护设备免受雷电的损害。对于变电站运行和操作人员而言,可靠的接地可以有效减少各系统和设备的故障,确保运行和操作人员的人身安全。长期以来,二次系统接地仅被当作为了保护电气设私和人身安全的一般接地技术。但随着微机保护不断发展和变电站综合自动化水平不断提高,接地技术作为抵抗电磁干扰的存效手段之一,在变电站二次系统抗干扰技术的研究中受到越来越多的重视。可靠的接地可以减少其他设备对二次设备的电磁干扰,保证继电保护装置的正常工作、正确动作,从而确保整个变电站系统的正常运行。 2. 变电站干扰的形成和传播途径分析 形成电磁干扰必须同时具备