对电力系统二次设备接地技术的探究

一、电力系统二次设备的接地网技术要求 1接地网中电压线的技术要求

大型的变电站或电厂，由于站内的变压器的中性点采用直接接地，在单相短路的接地时，因站内的接地电阻处于非零状态，经过接地点短路的电流，将会于此电阻产生电压。远离接地点电压能够当成是零电位，自零电位至接地点的接地网将自底向高存在着不均匀电位。实际变电站接地技术应用中，站内采用单相短路的接地，接地网的电压差必然存在，严重时将会损坏绝缘，且形成比较大的电流，对电力的正常传送产生干扰，甚至将会烧毁端子箱或电缆。

2接地网技术指标的相关要求

依据《交流电气装置的接地》的电力标准，对中性点的直接接地的系统接地电阻要求，R≤2000/I，R≤0.5Ω，当I>4000A时，对于高土壤的电阻率地区的接地电阻，能够放宽至5Ω。但是，需要验算跨步和接触电势，施工后需要进行测量，并绘制电位的分布曲等措施。对大型接地网要求，除了需要尽量的降低接地电阻以外，需要重视采取必要均压措施，使得保护范围内电位呈平衡分布。

二、电力系统二次设备接地方式

电力系统的二次设备接地的目的，除系统的工作要求外，多数属于保护接地，为了保护设备和人身安全；更重要的目的是为屏蔽外界干扰。在二次系统的接地中，除存在设备本身的专门要求、地电信号的抗干扰等特殊的因素外，提倡采取联合接地方案。

电力系统的二次设备，包括控制设备、保护装置等一些二次装置及二次回路构成。二次设备接地，指二次装置、二次电缆的屏蔽层和二次回路接地。

1二次设备中信号与保护系统的接地

二次设备中，保护和信号系统工作环境的干扰非常严重，干扰具有幅度大、频率高的特点，部分的干扰时间短。最有效的降低干扰的措施，就是保护和信号系统的接地。接地的方式：包括单点、多点和悬浮接地。

（1）单点式接地

单点式接地系统，指将一点接地，将单点与其它的设备连接到接地系统中。理论上的单点式接地，需要将设备的各接地系统的同一点发出的接地导线，延至整个设备电路回流的通道上。通常这种单点式接地需要大量导线，不经济，因此，常采用似单点式的接地系统，即公共母线式单点接地。公共母线式单点接地系统中，将接地母线与系统中独立电子设备相连接，各电子设备中，将各分系统与接地母线的同一点连接。单点接地优点，利于传导耦合干扰的控制，可以对信号系统中的干扰电流和电压进行避免。因此，单点系统降低了接地系统中低频噪音的电流影响。这种单点接地系统是现阶段控制和保护设备常用接地方式。

（2）多点式接地

1MHz的低频工作时，常用的是单点式接地，当工作处于高频系统时，指频率比10MHz高或是系统的信号地线比波长长1/20时，会因地线增加而生成阻抗和信号间的耦合，因此，为了降低地线的阻抗，需要进行就近的接地，就是多点式接地系统。采用多点式接地系统，为了降低接地的电租，需要注意选用粗且短的导线连接。

（3）悬浮式接地

一个电力系统的保护系统中，悬浮式的信号接地，与其它的导电系统处于隔离状态，信号的回流通道，也是与其它的设备相互隔离，因此，其它的接地系统和机柜噪音电流，将不会产生信号电路的耦合。

悬浮式接地的有效作用依靠于临近导体与悬浮系统隔离的程度，但是，现实中隔离很难达到，做到隔离后的设备保持也很难。设备与大地不直接相连，易造成静电的积累，当电荷积累到一定对地电压之后，大地和设备间将会产生强大的放电电流的静电击穿现象。因此，为了静电积累的消除，需要于大地和设备间连接电阻值大的泄放式电阻。大多的保护装置的外部电源，都是大地接地方式，悬浮式的接地极易将信号系统的电压升至危险电压，尤其，遭遇雷电时，容易产生飞弧或击穿，因此，一般情况下不采用悬浮式接地。

2二次设备的二次电缆的屏蔽層接地

目前，测控和电力系统使用的信号和控制电缆，采用的都是屏蔽电缆，目的是为了具有较好抗干扰的性能，这对于设备的正常使用非常重要。屏蔽线包括高频设备同轴电缆，取绞屏蔽线，低频设备多芯、两芯及单芯屏蔽线等。依据具体

的信号和环境不同，接地方式不同。高频信号常选取两端接地，低频的屏蔽通常选取单点式接地。合理的接地方式，直接对屏蔽的效果产生影响。

3二次设备的二次回路接地

二次设备中的二次回路的接地，主要指互感器的回路接地，分为电流和电压的互感器。互感器主要作用是为了方便测量，将高电压变低电压或大电流变小电流，并将一次高压的电路与二次回路隔开，保证人身、仪器、二次回路的安全。通常情况下，互感器的外壳和二次回路都需要接地，符合单点接地。

三、电力系统二次设备的接地种类和应用 1逻辑接地

电子设备的内部存在电位，部分设备地电位虚空，没有外部电气联系，大多国外二次设备的地电位具有专门接地的连接位置，需要将屏内的接地排与接地的连接位置相连，大部分电位与设备外壳相连，因此，需要把屏内的接地排与设备外壳相连接。

2交流接地

具备交流电源相关输入的二次机柜，需要进行工作接零。供电的电缆中需要含有中性线芯。二次机柜金属的外壳和中性线芯不需要连接。当三相五线制的交流电源进行二次机柜的供电时，供电的电缆中需要含有保护接地的线芯和中性线芯。接地线芯需要同二次机柜金属外壳连接，电源接地线不可以接在屏内接地排，而需要与工作接地相连。

3保护接地

安全接地指电磁感应的避免，对设备屏蔽线外皮、屏蔽罩、金属外壳进行的屏蔽接地，为消除过程中静电积累，防止电力系统中一次电力设施的绝缘损坏，从而进行的保护接地设置。另外，保护接地的应用最广泛，将设备的外壳接地，当设备的外壳带电后，电源保护电器会自动切断电源，对设备和操作人员安全进行保护。需要用专用的接地线与屏内小接地的铜排相连，屏柜内的小接地的铜排与二次的接地网同时相连。

4计算机接地

计算机系统中的信号地、屏蔽地、逻辑地，都需要用绝缘电缆或铜绞线与总接地的铜排相连，符合一点接地的要求。变电站电力设备二次接地网的一点和计

算机相连，不需要进行独立计算机的接地系统设置。控制电源的馈线，不应该使地电位的差串入电力系统的二次回路，不应该构成闭环的运行。

5模拟量的回路接地

模拟量的回路接地，为了保障设备和人身安全，需要进行设备的电流和电压互感器回路接地。为了避免回路测量的误差，对模拟量的回路接地采用一点接地。电压式互感器的二次绕组接地，每组的开口三角的二次绕组需要将一根多芯的电缆引到控制室。电联系电压式互感器的二次侧接地，仅需要控制室经过小母线与一点接地相连，电压式互感器的二次绕组在采用B相的接地时，需要二次绕组的中性点经过氧化锌阀片或放电间隙接地。电压式互感器进行全站的一点接地，电压式互感器的接地线不应该串接自动开关或熔断器。

电流式互感器的二次绕组接地，每组电流式互感器的二次绕组的中性点，需要进行一点接地。几组电流式互感器的二次绕组之间具有电路联系保护的回路，每组电流式互感器的二次绕组都需要经过一根多芯的电缆引到控制室，同控制室一并与一点接地相连。

四、结束语

综上所述，电力系统二次设备的接地技术的应用，能够有效的保证电力系统设备和人身的安全，还能够有效的提高二次设备抗干扰的能力。科学合理的进行二设备的接地设计，对电力系统科学、高效且安全的运行具有重要意义。