变电站继电保护二次系统接地技术分析

摘要：在现代变电站建设项目中，对站内环境的要求日益严格。同时，由于变电站内存在大量高电压等级的一次设备，这些设备可能会对二次系统产生干扰。因此，深入分析变电站继电保护二次系统的接地技术，探讨当前存在的干扰信号类型，并不断完善二次系统的接地技术体系，以实现整体接地的规范化和标准化，显得尤为重要。

关键词：变电站；继电保护；二次系统

引言

从目前情况来看，我国的电力事业处在蓬勃发展过程当中，而且随着社会经济的不断发展，各行业对于电力的需求量也变得越来越大。目前许多地区已经新建了自动化变电站，在变电站中配备了现代化继电保护装置，有效降低运转过程中的各项成本，同时也能够改变目前的工况。但是需要注意的一点是，变电站的继电保护二次系统同时也会受到高电压等相关因素所造成的影响，致使其出现误动或者是拒动等相关故障，影响了整个变电站的正常运转，所以对二次系统接地技术进行分析具有现实意义。

1变电站继电保护二次系统的主要干扰概述

1.1干扰信号的种类

变电站运转过程中有非常多干扰信号，会对变电站的正常应用造成很大的影响，而每一种信号所产生的影响却是完全不同的，所以工作人员一定要收集各种干扰信号的资料，全面对干扰信号的种类进行分析。例如在对干扰信号进行分类时，可以把干扰作用当作主要分类依据，一般可以将其划分成两种，分别是共模干扰及差模干扰。之所以会出现共模干扰，主要是因为地电位出现了一定的升高现象，这种情况一般会产生在导线和大地之间，而差模干扰的情况一般会出现在信号回路的内部，这种信号出现的时候和正常的信号是一种叠加的状态。

1.2干扰源影响机理

变电站继电保护二次系统在运行过程中会受到多种因素影响，如外部雷电流及站内设备运行情况等，因此存在多种干扰源，每种干扰源对系统的影响方式和程度各异。具体包括：电磁耦合干扰，由于一次设备与二次设备之间存在耦合连接，一次设备运行时产生的电场效应会对二次设备造成影响，尤其是高压电场或大电流通过耦合作用对二次设备的影响。雷电干扰，变电站通常建于空旷区域，易受雷电流影响，雷电流产生的雷电感生磁场会释放电磁波辐射，降低通信质量，并因电位分布不均而产生干扰。操作干扰，站内设备运行复杂，尤其是隔离开关在无灭弧装置时，开合过程中产生的电弧及其重燃和熄灭过程会导致电磁能量震荡，形成感应磁场，成为干扰源。短路干扰，设备长时间运行可能导致线路老化或绝缘失效，引发短路电流，衰减过程中产生的感应磁场会影响二次系统，部分短路电流还会导致主接地网电位差。设备内部的电磁干扰，新建设的变电站配备了大量精密电子设备，电路分布密集，设备运行过程中产生的杂散电磁干扰会改变整体电磁环境，对继电保护装置的有效运行产生显著影响[1]。

2变电站继电保护二次系统的主要接地技术分析

2.1等电位接地网等

电位接地网技术通常会被应用在继电器装置非常密集的环境条件下。在进行接地的过程当中，需要以接地铜排当作主要的接地线，接地铜排的整体截面积需要高于100 mm2。通过选择使用绝缘子装置就可以完成二次系统的接地网和变电站的主接地网的绝缘操作。与此同时，也需要利用分散的接地铜排对其他区域进行保护，例如变电站当中的通信室和集控室等。二次系统的等电位接地网主要的构成部分是室内接地网及室外接地网，在展开相应工作过程当中，工作人员必须对每一部分内容进行分析。而且变电站二次设备的类型非常复杂，各种二次设备在进行接地时的要求以及正确的接地操作方法都存在着一定差异性，所以工作人员一定要根据每一种情况进行分析之后遵循实用性原则展开工作[2]。

2.1.1室内等电位接地网

室内等电位接地网布置在控制室和保护室屏柜区域，以接地铜排为主要接地体。铜排两端需有效连接，形成闭环回路，并严格遵循接地网的独立性原则，多根等电位铜排需压接处理。根据项目情况确定连接点数量，避免电力不平衡问题。控制室和保护室的专用支架可用于固定接地网，选择合适的固定方法。

2.1.2室外等电位接地网

室外等电位接地网无需额外挖掘沟槽，可直接接入现有电缆沟。引入铜排时需压接处理，室内外接地网需布置在同一区域，应用铜缆和铜排的截面积需超过100 mm²。若需并行敷设高频同轴电缆，应在电缆支架上方固定，并确保室外接地网位置不紧邻并联电容器，接地点与主接地网电流入地点间距需超过15米。

2.2户外端子箱等电位接地

户外端子箱主要的构成部分有端子排和接地铜排等。在进行户外端子箱等电位接地的时候，工作人员必须在户外端子箱和本体端子箱之间放置另外的接地铜排，而且铜排的整体截面积也需要控制在超过100 mm2，沿着水平方向或者是垂直方向对螺栓进行相应的设置，利用螺栓就能够进行有效的固定，使铜排包括屏蔽线及各种接地线之间一直维持着相互连接的状态。在铜排的表面需要布置多个接线柱，利用垫圈包括垫片制作接线柱，这样做的目的是能够有效降低连线过程中的难度，同时也能够更好地提升连线的效果。工作人员需要将接地网铜缆和端子箱的接地铜排进行连接，而且需要在箱体的下半部分的电缆沟里面跟室外接地网进行连接，最好选择使用就近连接的方式。

2.3室内保护屏柜等电位接地

室内保护屏柜等电位接地的主要构成部分有连接螺栓及屏内接地铜排等。在进行实际操作时，工作人员首先需要把接地铜排设置在继电保护屏及安全自动装置的内部，然后依据水平方向打下螺栓，这样做就能够使其得到有效的固定，同时也可以在接地铜排上面打设一些连接孔，需要保证每一个孔的孔径和间距都是完全一样的。在每一个连接口上都需要放置好垫圈及垫片，包括螺帽，也需要将接地软铜线安置在保护屏门柜的间隔位置，以连接好软铜线及柜体，要求整体截面积需要超过4 mm2；同时利用6 mm螺栓完成接地铜排和接地软铜线的压接，然后在软铜线一端进行压接，而另一端则需要和电缆室及等电位接地网进行相应的连接[3]。

2.4二次设备等电位接地

变电站系统中二次设备种类繁多，每种设备的接地要求和接地方法各不相同，因此工作人员需根据实际情况选择合适的接地方法。其中，逻辑接地适用于二次设备内部存在电位差的条件下，通过设备的连接位置和接地引线连接，利用金属外壳作为主要导体，实现电位与设备外壳的直接连接，无需其他额外方式，是最常用的二次设备接地方法。对于使用交流电源的变电站，交流接地更为适用，工作人员首先完成二次设备的工作接零操作，无需额外设置设备机柜外壳及电缆系统中性线芯的连接，操作简便快捷。而当变电站运转时存在电磁干扰源问题时，保护接地则成为首选，采用多点连接的方法，将二次系统的接地网与变电站主接地网有效连接，控制点需保持在四个以上，以确保所有参与设备的参考电位和室内设备电位一致。此外，计算机接地适用于有多个二次系统信号地及逻辑地的条件下，通过绝缘电缆完成各联络点之间的连接，无需额外搭建计算机接地系统。

结束语

总之，变电站日常运转时一定会受到不同因素的影响，其中二次系统所造成的影响是最为突出的问题。所以展开日常工作时一定要积极对电位接地网及户外端子箱等电位接地相关策略进行有效地落实，根据每一个项目的不同情况制订更加合适的接地方案，使每项技术的应用都能够完全满足变电站建设的需求，最大限度确保继电保护二次系统能够具备相应的抗干扰性，以及在运行过程中可以时刻维持着稳定性。

参考文献：

[1]杜恒，司雪莹.变电站继电保护二次系统接地技术分析[J].光源与照明，2024，（03）：150-152.

[2]马晨昕.光伏并网变电站继电保护及并网方式改进的研究[D].太原科技大学，2023.

[3]赵倩雯.变电站继电保护抗干扰设计及改善措施[J].光源与照明，2022，（05）：219-221.