变电站二次回路抗干扰问题浅谈

1、文章编号 :1007-290X (2005 10-0017-02变电站二次回路抗干扰问题浅谈贾红舟(广东省电力设计研究院 , 广东 广州 510600摘 要 :随着变电站二次设备的电子化 、 微 机 化 , 电 磁 干 扰 问 题 变 得 日 益 突 出 , 为 此 , 介 绍 了 变 电 站 二 次 回 路 中电磁干扰的来源 、 传播途径和抗干扰的基本 原 理 , 以 及 实 际 工 作 中 的 一 些 防 护 措 施 , 并 对 电 缆 屏 蔽 层 的 接 地 方式作了简要说明 。 实践表明 :采用科学 、 合理的抗干扰措施 , 能够有效防止电磁干扰对二次系统的影响 。关键词 :电磁干扰

2、; 二次回路 ; 屏蔽中图分类号 :T P 802. 6文献标识码 :BO na n t i -i n t e r f e r e n c e f o r s e c o n d a r y c i r c u i t o f s u b s t a t i o n sJ I A H o n g -z h o u(G u a n g d o n g E l e c t r i cP o w e rD e s i g n I n s t i t u t e , G u a n g z h o u 510600, C h i n a A b s t r a c t :W i t h t h ew

3、i d eu s eo fe l e c t r o n i ce q u i p m e n ta n dc o m p u t e r si ns e c o n d a r y c i r c u i to fs u b s t a t i o n s , t h e p r o b l e m o f e l e c t r o m a g n e t i c i n t e r f e r e n c e (E M I h a sb e c o m ei n c r e a s i n g l y s e r i o u s .T h i s p a p e r i n t r o

4、d u c e st h es o u r c e sa n dt r a n s m i s s i o n r o u t eo fE M I i n s u b s t a t i o n s e c o n d a r y c i r c u i t , t h eb a s i c p r i n c i p l eo f a n t i -i n t e r f e r e n c e , a n d s o m e s a f e g u a r d s i n p r a c t i c e . T h e g r o u n d i n g m e t h o do f c

5、a b l e s h i e l d i n g l a y e r i s a l s ob r i e f l y d e s c r i b e d . P r a c t i c e s h o w s t h a t a d o p t i n g s c i e n t i f i c a n d r a t i o n a l a n t i -i n t e r f e r e n c em e a s u r e s c a ne f f e c t i v e l yp r o t e c t s e c o n d a r y c i r c u i t f r o m

6、t h e i n f l u e n c eo fE M I .K e y w o r d s :e l e c t r o m a g n e t i c i n t e r f e r e n c e (E M I ; s e c o n d a r y c i r c u i t ; s h i e l d计算机 、 电子设备在变电站中的广泛使用 , 极 大地增强了电力系统的自动化水平 、 方便了电力系 统的运行和维护 , 但与电磁设备相比 , 其抗干扰能 力又有显著下降 , 这就使得变电站二次回路抗干扰 问题变得越来越突出 , 因此研究变电站中的电磁干 扰情况 , 提出合理的抗干扰措

7、施是非常有必要的 。 电磁干扰由三个要素组成 :传导和辐射电磁能 量的干扰源 ; 干扰的传输途径 ; 对干扰敏感的接受 设备 。 要使二次回路不受电磁干扰 , 在设计二次回 路时 , 就要从分析干扰源 、 干扰传输途径以及被干 扰对象出 发 , 根 据 二 次 设 备 性 能 要 求 采 取 有 效 措 施 , 抑制干扰源 , 消除干扰的耦合通道和提高设备 的抗干扰能力 。1二次回路中电磁干扰的来源由于变电站是由大量的一次设备和二次设备组成的 , 所以二次回路中电磁干扰来源也是非常复杂 的 , 其主要来源有 :a 一次系统遭到雷击时 , 在高压母线上产 生 高频行波 ;b 一次系统中发生的各种

8、形式的短路 ;c 断 路 器 或 隔 离 开 关 的 操 作 而 引 起 的 暂 态 过程 ;d 二次回路中由于继电器或接触器的触点断 开电感元件而引起的暂态干扰电压 ;e 380V (220V 交流系统在直流回路中产生 的干扰 ;f 变电站的通 信 设 备 、 高 频 载 波 机 、 对 讲 机 也会产生不可忽视的辐射干扰 。2二次回路中电磁干扰的传播途径电磁干扰途径可分为电场耦合 、 磁场耦合 、 公 共阻抗耦合 、 电磁辐射 。第 18卷 第 10期 广 东 电 力 V o l . 18N o . 10 2005年 10月 G U A N G D O N GE L E C T R I C

9、P O W E R O c t . 2005收稿日期 :2005-03-302. 1 电场耦合电场耦合方式 :通过干扰源与二次回路之间的 耦合电容 , 将干扰信号加到二次回路 。 其耦合回路 如图 1所示 。 21.(12. 2 磁场耦合磁场耦合产生的干扰电压是由于干扰源与二次 回路之间存在互感而引起的 , 如图 2所示。 电控 制 (A G C , 国 内 燃 气 轮 机 组 主 要 用 于 调 峰 。 根据电 网 调 度 要 求 , 归 纳 起 来 , 一 般 对 发 电 机 组 A G C 方式有如下要求 :a 机组负荷变化范围 ;b 机组负荷变化速率 ;c 机组负荷动静态偏差 ;d 机

10、组负荷响应时间 。3. 2. 2联合循环机组的负荷调节燃机负荷变化范围和变化速率一般都大于火电 机组 , 如日 本 三 菱 公 司 的 M 701F 联 合 循 环 机 组 , 从 50%负荷到 90%负荷 , 其负 荷 变 化速 率 最 大 可 达 4. 5%的额定负荷 (每分钟 , 这对于电网调峰是 非常有利的 。必须指出 , 由于燃气轮机部件处于高温运行状 态 , 机组参与调峰运行后 , 负荷的频繁变化会对其 热通道部件的寿命有较大影响 。 因此 , 燃气机组在 A G C 方式的投运 中应 尽 量 避 免 频 繁 的 大 幅 度 负 荷 变动 , 以减少机组的寿命损耗 。同时 , 联合

11、循环机组在运行时 , 为确保机组的 安全运行 、 余热锅炉过热蒸汽和再热蒸汽有足够的 过热度 , 机组必须具 有 一 个最 低 稳态 负 荷 的要 求 , 例如 :三菱 公 司 的 M 701F 单 轴 机 组 , G E 公 司 的 9F A 单轴机 组 , 其 最 低 稳 态 负 荷 均 可 达 到 额 定 负 荷的 30%, 这充分显示出机组的良好调峰性能 。 值得注意的是 , 在燃机负荷调节时 , 采用调节 压气机进口可调叶片 (I G V 的方式 , 可以在保持燃 气透平进口温度不变的条件下 , 能做到适应联合循 环机组负 荷 的 变 化 , 这 样 可 减 少 燃 气 透 平 的

12、寿 命 损耗 。总之 , 在联合循环 机 组 参与 电 网调 峰 运 行 时 , 不仅需要 发 挥 其 快 速 起 动 特 性 和 最 低 稳 态 负 荷 性 能 , 而且应该综合考虑电厂负荷优化的调节方式来满足电网调峰负荷要求 , 这样 , 可以在保证燃机电 厂最大经济性的条件下参与电网调峰 , 达到既满足 电网需求 , 又能使燃机电厂具有良好的经济效益 。4结束语a 我国用电结构已经发生很大 变 化 , 电 网 峰 谷差日趋增大 , 调峰已越来越困难 , 因此 , 选择合 理的调峰方式至关重要 。 采用调峰改造后的火电机 组和建设一批大容量的联合循环机组参与调峰 , 在 水电站较少的电网中

13、 , 是解决当前这个突出问题的 最有效和最实际的办法 。b 火电机组调峰改造的机型选取 , 需兼顾可 行性 、 经济性和调峰运行的经济效益 , 300MW 机 组作为调峰改造机组是合适的 。 实现火电机组调峰 改造有 4个方案 , 结合国情选取方案 1, 能取得事 半功倍的效果 。c 联合循环机 组 具 有 效 率 高 、 投 资 省 、 起 动 快 、 调峰性能良好等特点 , 是电网调峰电源的最佳 选择之一 (在气源有保障的地区 。d 联合循环机组 的 调 峰 能 力 突 出 , 负 荷 变 化 范围和负荷变化速率均优于火电机组 , 达到 4. 5%的额定负荷 (每 分钟 , 最低稳态负荷为

14、额定负荷 的 30%, 调 峰 范 围 宽 广 , 适 应 性 强 。 在 联 合 循 环 机组参与电网调峰运行工况下 , 需关注尽可能减少 机组的寿命损耗和兼顾燃机电厂的整体经济性 。参考文献 :1焦树建 . 燃气 -蒸汽联合循环 M . 北京 :北 京机械工业出 版 社 , 2000.作者 简 介 :陈 荔 (1980- , 女 , 广 东 广 州 人 , 在 读 硕 士 研 究 生 , 研究方向主要是电网的规划 、 安全调峰=。(上接第 18页 上提到的防护办法以外 , 还要在变电站内形成良好 的接地系统 , 在电源 引 入 线处 加 装滤 波 装 置等 等 , 只有通过周密的布置和完善的措施 , 才能将电磁干 扰的影响程度减到最小 。参考文献 :1宋继成 . 220500k V 变电所 电器 接线 设计 M . 北 京 :中 国 电力出版社 , 2004. 2刘帆 , 陈柏 超 , 卞 利 钢 . 变 电 站 二 次 电 缆 屏 蔽 层 接 地 方 式 探 讨 J . 电网技术 ,