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变电站二次设备抗干扰措施

文档作者：林立鹏陈炳堂文档来源： I．广东省广电集团有限公司佛山南海供电分公司 2．广东省广电集团有限公司		点击数：	更新时间： 2021年11月02日
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第18卷第1期
2005年1月
广东电力
GUANGD0NG ELECrRIC P0WER
Vo1．18 No．1
Jan．2(1(15
文章编号：1007—290X(2005)(1I一0068—03
变电站二次设备抗干扰措施
林立鹏 ．陈炳堂
(I．广东省广电集团有限公司佛山南海供电分公司．广东南海528200；2．广东省广电集团有限公司东莞供电分公司．广
东东莞3286OO)
摘 要：为了消除和削弱变电站二次设备所受到的各种干扰．分析了干扰产生的原因．并从系统软件和硬件设
计上提出提高系统抗干扰能力的措施．对二次设备的安全稳定运行起到极其重要的作用。
关键词：变电站；二次设备：抗干扰；屏蔽；接地
中图分类号：TM64l 文献标识码：B
Anti—interference measures for secondary equipments in substations
LIN Li—peng ．CHEN Bing—tang
(I．Foshan Nanhai Power Supply Branch· GPG· Nanhai． Guangdong 5282OO． China： 2 Dongguan Power Supply
Branch·GPG · Dongguan．Guangdong 528600． China)
Abstract：To eliminate and weaken the intcrference on secondary equipments in substations． this paper analyzes the causes
of the interference·and presents anti—interference measures from the design of system software and hardware． which is of
vital importance to the safe ope ration of secondary equipments in substations．
Key words．-substation；secondary equipment：anti—interference：shield：earthing
许多变电站采用综合自动化的方式，变电站
二次设备大多是微机保护和微机型自动装置．它
们以通信网络技术为基础，把各种继电保护装置
及自动装置与远动装置和调度端连接起来，使变
电站实现高质量、高速度、高灵活性和低成本的
生产管理。但由于变电站所处的特殊环境．使变
电站内的二次设备受到各种各样的干扰。为提高
其运行的安全性和工作的可靠性．消除干扰引起
的故障，在变电站设计时应全面考虑，根据干扰
源采取抗干扰措施。对不可避免的干扰应采取措
施消除或削弱干扰的影响。以下通过分析干扰的
来源，从硬件和软件两方面措施探讨一下提高二
次设备抗干扰能力的方法。
1 干扰源的种类
变电站的干扰源主要有以下几种：a)交变磁
场干扰；b)地电位差干扰；c)自然干扰；d)导
线相互耦合干扰；e)电源系统引入的干扰。
收稿日期：2004—02一 ()
在变电站的二次设备所受到的干扰．其干扰
源也是各种各样的，而且不断变化，如各种通讯
器材、产生高频信号的仪器等。采取相应的软硬
件措施，可以消除或削弱这些干扰。
硬件抗干扰措施
2．1 在硬件上将干扰源尽可能屏蔽掉
二次设备的外壳应屏蔽接地．装置的活动部
分也要可靠连接，比如柜门、机箱盖板等应与接
地点可靠导通，保证有良好的电气连接。对变电
站的墙壁，有需要时可安装金属网，地板可装防
静电地板。
2．2 装置的接地点应正确、可靠
装置接地点的选择关系到系统运行的稳定性
和可靠性。在实践中由于接地不良或方法错误造
成设备异常运行甚至损坏的事例很多，因此接地
必须慎重处理。变电站一般需要设四套独立的接
地系统：
a)电气接地系统，用于不问断电源(UPS)和
隔离变压器屏蔽层接地，以防止电网杂波窜人二
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第1期 林 鹏等：变电站二次没备抗干扰措施
次系统；
b)变电站室内屏蔽和防静电接地系统．主要
是站内屏蔽接地、防静电系统接地和设备机箱外
壳接地；
c)变电站防雷接地系统．用于防止自然的雷
击等危害；
d)控制系统专用接地系统，为二次设备专用
的设施。不允许与其它任何设备相连．以免造成
干扰。上述四套接地系统绝对不允许相互混用．
在接地位置上要保证有一定的安全距离。
2．3 对电源系统采取的抗干扰措施
为了保证二次设备可靠运行，对装置的电源
可采取以下的抗干扰措施：
a)要保证供电电压波形稳定．可使用UPS
来稳定工作电源，并尽可能使用变电站的直流
电源。
b)应采用隔离变压器．隔离共模干扰。防止
电网噪声干扰窜入控制系统以及强雷电压对装置
的损坏。
c)使输出回路尽可能短，使用的电缆芯不能
过小，以减小压降。
2．4 二次回路的抗干扰措施
a)正确安装电缆的屏蔽层，采用带屏蔽层的
控制电缆，并将屏蔽层在开关场和控制室两端同
时接地．通讯电缆的屏蔽层也应正确可靠相连
接地。
b)弱信号导线不得与强电导线共用一根电
缆。尽可能将它们分开排放。
c)交直流回路禁止共用同一根电缆，防止造
成相互干扰，或因电缆芯绝缘下降造成短路，使
交流电压传人直流回路。烧坏设备的电源模块或
输入部件等。
d)规范控制电缆的敷设，变电站设计时应考
虑好电缆沟的走向，避免与电力电缆距离过近，
尽可能远离变压器中性点及避雷针、避雷器等，
并尽量不要与高压线平行。
e)为二次设备和二次电缆敷设专用接地铜
排，构造等电位面，消除地电位差干扰。
f)电流互感器、电压互感器的二次回路应保
证一点接地。
g)电压互感器二次回路和三次回路应相互独
立。对于电压互感器，过去传统的接线是电压互
感器(TV)二次回路和三次回路的中性线公用一根
电缆芯接到N60()小母线上，对于常规保护而言
也未发现不足之处，且一直在系统内应用。随着
微机保护的广泛使用．其应用自产开口三角电压
(3U ，)来实现接地方向保护的特点使TV公用中
性线可能造成零序方向保护误动的危害也暴露出
来。由于二次和三次回路中性线共用一根电缆。
使得微机保护自产3 ．．受到了三次回路3 ．．的影
响．其影响主要由三次回路的负载电阻及共用电
缆芯的电阻所决定。公用中性线，则可能使微机
保护自产3 ．．和三次回路的3 ．．反向。从而造成
接地零序方向保护正方向拒动、反方向误动的
后果。
h)可在信号输入端加装无源滤波器，削弱窜
入的干扰信号。无源滤波器可分为“r” 型和双
“T”型无源滤波器。其中“r”型滤波器滤波范
围较宽．“T” 型滤波器的特性近似于工频谐振特
性。它们对工频干扰都有较强的削弱作用。
j)变电站所有开关量的输入和输出触点(跳
闸和监视信号)以及数字量输出(如串口)都应
采用光电隔离。
3 二次设备的软件抗干扰措施
二次设备采取的软件抗干扰措施就是通过各
种数字滤波把采集到的干扰信号消除或削弱。数
字滤波是通过程序实现的，所以在设备选型时就
应该考虑，它无需增加硬件设备，只需修改一下
软件。增加一些对输入信号进行处理的程序即可。
其功能在一定程度上可以代替模拟滤波器，甚至
可以完成其不能完成的功能。滤波程序有几种。
不同的滤波方法可达到改变滤波参数的目的，但
对设备的判断和处理速度会产生不同的影响。现
对以下几种常用的软件滤波技术作简单介绍：
3．1 算术平均值滤波
算术平均值滤波就是将本次实际采样值 ， 和
前几个周期的采集值进行算术平均得到的值作为
本次采样值。其特点是：对采样信号进行算术平
均，得到平滑的数据。可以抵制周期性的干扰信
号，所取的采样值越多．数据的平滑程度越高。
但这种算法使灵敏度降低，对那些灵敏度很高的
设备不适用。
算术平均值公式为
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第18卷
y， =( l+ !+ +⋯ X ， ．
3．2 加权平均值滤波算法
为提高灵敏度，可以采用加权平均值滤波算
法．也就是将最近的采样值 ， 的比重在算术中加
大．来提高设备对干扰的灵敏度。
加权平均值公式为
Y， = l X l+ + j +⋯ + ，
式中：()<⋯>

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