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【摘 要】 文章指出了传统设计方案下地网对二次系统的不良影响，探讨了二次系统设置独立电网的主要优势，同时从抗干扰的角度入手，对变电站二次系统的接地设计方案进行了合理的优化与完善，希望能够引起各方关注与重视。
【关键词】 变电站；二次系统；独立地网；接地设计
在变电站运行过程当中，若一次设备与二次设备共用接地网，对于二次系统而言是相当不利的，其安全性将达到折扣。故而，有必要针对变电站二次系统设置独立接地网。在设置独立地网的同时，还需要研究接地设计方面的相关问题。本文即围绕该问题展开分析与研究。
1、地网对二次系统的不良影响分析
从二次系统与外部连线的角度上来说，主要可以归纳为以下两种类型：其一为互感器二次回路，其二为开关量输入信号通道。针对以上两种类型，做具体分析：
第一类为互感器二次回路：从现行地网建设标准所总结的相关条款中来看，要求地网中的电压互感器以及电流互感器二次绕组均做接地处理。若次状态下二次系统接地方式为TT模式，则地网与二次系统的连接关系可如下图所示（见图1）。
图1 地网与二次系统连接关系示意图
结合图1来看，在现场设备受雷击作用力影响条件下，互感器二次绕组接地点所对应的电位数值会呈现出相当显著的提升趋势。期间的影响机制主要有两个方面：一方面，形成地反击作用力，严重时造成数字电路出现反向击穿方面的问题；另一方面，出现共模干扰问题，造成寄生电容传递至测量回路中。
第二类为开关量输入信号通道：在整个变电站二次系统运行过程当中，开关量输入信号主要包括设备状态信号以及开关位置信号等类型，多来自于继电器辅助接点。对应的开关量输入信号通道检测电路如下图所示（见图2）。
图2 开关量输入信号通道检测电路示意图
结合图2来看，在开关量输入信号通道接点处于闭合状态的情况下，三极管处于导通状态，输入信号通道状态变化，进入数字保护模式。但由于两线对地分布电容因素的影响，在工频接地造成地电位震荡的条件下，图2中的A点将伴随产生震荡问题。若震荡电位所对应的感应电流高于三极管激活电流，则将诱发假开关量输入信号，最终可能导致开关失灵保护信号诱发母差误动动作。
2、二次系统独立地网特点分析
结合本文以上分析认为：在变电站系统运行过程当中，由于一次系统与二次系统共用同一个接地网，故而在一次系统受到雷击作用力或其他外力影响造成故障问题的情况下，二次系统也会受到不良的影响，严重时还可能在接地线的作用之下，造成保护装置受到干扰，可能发生误动动作，严重时还有可能致使保护装置发生烧毁问题，致使整个系统的运行稳定性大打折扣。与此同时，由于二次系统的供电容量较小，故而可以忽略或较少考虑冲击电阻、地网热腐蚀方面的问题，将对工频电阻以及直流电阻的控制作为主要的设计内容。
3、二次系统接地设计分析
对于变电站而言，在二次系统设置独立地网后，电源接地方式保持TT恒定状态，二次系统当中相关设备所对应的外露金属部分直接接入独立地网，与变电站室内地板槽钢等关键部件保持绝缘关系。但从安全性的角度上来说，为了最大限度的阻断二次系统独立电网干扰传播通道，还需要在接地设计的过程当中关注以下几个方面的问题：
首先，从供电回路设计的角度上来说，要求变电站变压器与二次系统之间增设独立的隔离变压器装置。该变压器铁芯接一次地网，对应的连接方式如下图所示（见图3）。
图3 隔离变压器铁芯与一次地网连接方式示意图
结合图3来看，需要注意的一点是，隔离变压器输出220VAC整流为直流后负端接二次地网。在此方案下，隔离变压器装置除实现对一次系统二此系统的隔离以外，还实现了电源线相关干扰的隔离。再加上变压器铁芯具有高频阻断的功效，故而干扰近通过寄生电容向后传播，其不良影响得到了有效的控制，故而系统接地更加的安全与稳定。
其次，从互感器二次回路设计的角度上来说，理想意义上的抗干扰设计应当将大地与互感器绕组二次回路做绝缘处理。但原则上来说，二次回路接地需要与一次地网分离，直接与二次地网进行连接。同时，从防范空间干扰的角度上来说，还要求针对二次回路电缆线路设置对应的屏蔽层，与一次地网做绝缘处理，在变电站控制室内实现与二次地网的连接。
4、结束语
综合本文以上分析认为：独立地网具有更加高的安全性，能夠确保二次系统运行稳定性得到显著的提升。同时，从抗干扰的角度上来说，为了确保变电站二次系统的运行质量稳定可靠，还需要在接地设计过程当中关注对供电回路的设计工作以及互感器二次回路的设计工作。本文围绕以上问题展开了详细分析与探讨，希望能够引起各方人员的高度关注与重视。
参考文献：
[1]张义，黄松波，王建国等.运行变电站接地网接地阻抗计算分析[J].高电压技术，2013，39（2）：457-463.
[2]李邦云，左可飞，罗达等.分散式500kV变电站电压互感器二次回路一点接地的改进[J].电力自动化设备，2010，30（8）：142-143，147.
[3]杨鑫，李卫国，李景禄等.变电站内短路时架空地线分流系数的计算方法[J].电力自动化设备，2012，32（11）：107-110.
【关键词】 变电站；二次系统；独立地网；接地设计
在变电站运行过程当中，若一次设备与二次设备共用接地网，对于二次系统而言是相当不利的，其安全性将达到折扣。故而，有必要针对变电站二次系统设置独立接地网。在设置独立地网的同时，还需要研究接地设计方面的相关问题。本文即围绕该问题展开分析与研究。
1、地网对二次系统的不良影响分析
从二次系统与外部连线的角度上来说，主要可以归纳为以下两种类型：其一为互感器二次回路，其二为开关量输入信号通道。针对以上两种类型，做具体分析：
第一类为互感器二次回路：从现行地网建设标准所总结的相关条款中来看，要求地网中的电压互感器以及电流互感器二次绕组均做接地处理。若次状态下二次系统接地方式为TT模式，则地网与二次系统的连接关系可如下图所示（见图1）。
图1 地网与二次系统连接关系示意图
结合图1来看，在现场设备受雷击作用力影响条件下，互感器二次绕组接地点所对应的电位数值会呈现出相当显著的提升趋势。期间的影响机制主要有两个方面：一方面，形成地反击作用力，严重时造成数字电路出现反向击穿方面的问题；另一方面，出现共模干扰问题，造成寄生电容传递至测量回路中。
第二类为开关量输入信号通道：在整个变电站二次系统运行过程当中，开关量输入信号主要包括设备状态信号以及开关位置信号等类型，多来自于继电器辅助接点。对应的开关量输入信号通道检测电路如下图所示（见图2）。
图2 开关量输入信号通道检测电路示意图
结合图2来看，在开关量输入信号通道接点处于闭合状态的情况下，三极管处于导通状态，输入信号通道状态变化，进入数字保护模式。但由于两线对地分布电容因素的影响，在工频接地造成地电位震荡的条件下，图2中的A点将伴随产生震荡问题。若震荡电位所对应的感应电流高于三极管激活电流，则将诱发假开关量输入信号，最终可能导致开关失灵保护信号诱发母差误动动作。
2、二次系统独立地网特点分析
结合本文以上分析认为：在变电站系统运行过程当中，由于一次系统与二次系统共用同一个接地网，故而在一次系统受到雷击作用力或其他外力影响造成故障问题的情况下，二次系统也会受到不良的影响，严重时还可能在接地线的作用之下，造成保护装置受到干扰，可能发生误动动作，严重时还有可能致使保护装置发生烧毁问题，致使整个系统的运行稳定性大打折扣。与此同时，由于二次系统的供电容量较小，故而可以忽略或较少考虑冲击电阻、地网热腐蚀方面的问题，将对工频电阻以及直流电阻的控制作为主要的设计内容。
3、二次系统接地设计分析
对于变电站而言，在二次系统设置独立地网后，电源接地方式保持TT恒定状态，二次系统当中相关设备所对应的外露金属部分直接接入独立地网，与变电站室内地板槽钢等关键部件保持绝缘关系。但从安全性的角度上来说，为了最大限度的阻断二次系统独立电网干扰传播通道，还需要在接地设计的过程当中关注以下几个方面的问题：
首先，从供电回路设计的角度上来说，要求变电站变压器与二次系统之间增设独立的隔离变压器装置。该变压器铁芯接一次地网，对应的连接方式如下图所示（见图3）。
图3 隔离变压器铁芯与一次地网连接方式示意图
结合图3来看，需要注意的一点是，隔离变压器输出220VAC整流为直流后负端接二次地网。在此方案下，隔离变压器装置除实现对一次系统二此系统的隔离以外，还实现了电源线相关干扰的隔离。再加上变压器铁芯具有高频阻断的功效，故而干扰近通过寄生电容向后传播，其不良影响得到了有效的控制，故而系统接地更加的安全与稳定。
其次，从互感器二次回路设计的角度上来说，理想意义上的抗干扰设计应当将大地与互感器绕组二次回路做绝缘处理。但原则上来说，二次回路接地需要与一次地网分离，直接与二次地网进行连接。同时，从防范空间干扰的角度上来说，还要求针对二次回路电缆线路设置对应的屏蔽层，与一次地网做绝缘处理，在变电站控制室内实现与二次地网的连接。
4、结束语
综合本文以上分析认为：独立地网具有更加高的安全性，能夠确保二次系统运行稳定性得到显著的提升。同时，从抗干扰的角度上来说，为了确保变电站二次系统的运行质量稳定可靠，还需要在接地设计过程当中关注对供电回路的设计工作以及互感器二次回路的设计工作。本文围绕以上问题展开了详细分析与探讨，希望能够引起各方人员的高度关注与重视。
参考文献：
[1]张义，黄松波，王建国等.运行变电站接地网接地阻抗计算分析[J].高电压技术，2013，39（2）：457-463.
[2]李邦云，左可飞，罗达等.分散式500kV变电站电压互感器二次回路一点接地的改进[J].电力自动化设备，2010，30（8）：142-143，147.
[3]杨鑫，李卫国，李景禄等.变电站内短路时架空地线分流系数的计算方法[J].电力自动化设备，2012，32（11）：107-110.