關于變電站繼電保護抗干擾技術的分析

張佳

摘 要：自動化設備以及繼電保護裝置是變電站正常運行的基礎，然而，該類設備普遍對運行環(huán)境的穩(wěn)定性有著較為嚴格的要求。變電站容易受到內外部環(huán)境的各種干擾，所以，如何做好上述設備的抗干擾工作便顯得尤為重要。鑒于此，文章基于變電站繼電保護抗干擾技術進行分析，首先介紹了干擾源類型，其次分析了干擾源傳播方式及作用形式，最后討論了變電站繼電保護抗干擾技術，包括減小一次設備的接地電阻，串接電容，正確接地以及構建繼電保護設備的等電位面等，以期為業(yè)內人士提供有益參考。

關鍵詞：變電站；繼電保護；抗干擾技術

現(xiàn)階段，我國變電站建設正朝著自動化方向不斷發(fā)展，弱電設備大多應用了大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，二次設備也更加智能化、高效化以及微型化，使得該類設備對暫態(tài)騷擾表現(xiàn)出更為明顯的脆弱性以及敏感性。在此背景下，提高設備的抗干擾能力便顯得尤為重要。下面針對變電站繼電保護抗干擾技術進行相關分析。

1 干擾源類型

常見的干擾源類型主要包括：（1）接地故障。當變電站發(fā)生單相或者多相接地故障時，由此導致的故障電流會經(jīng)由變壓器的中性點進入，再經(jīng)由大地以及架空地線等又最終回流到故障點。較大的故障電流經(jīng)由接地點傳輸?shù)降鼐W(wǎng)之后，使其不同節(jié)點存在一個較高的電勢差，一般將之稱作50Hz的工頻干擾，會給高頻保護帶來較大的威脅。（2）電感耦合。隔離開關由于動作而導致的高頻電流傳輸?shù)礁邏耗妇€時，一般使高壓母線在四周形成一個較強的磁場。其中部分磁通會對二次電纜施加一個包圍作用，所以，在二次回路中往往會因此感應出對地的干擾電壓，最終給繼電保護裝置等帶來干擾。（3）斷路器導致的故障。若直流控制回路中的電感線圈由于相關問題而斷開，便會形成頻譜相對較寬的干擾波，其頻率最高甚至可達50MHz。另外，附近有人使用手機或者對講機時，也可能帶來對高頻電磁場的干擾。（4）雷電干擾。在雷擊出現(xiàn)頻率相對較高的雨季，由于變電站本身便屬于一種強電環(huán)境，所以，其出現(xiàn)雷擊事件的概率也相對較大，當戶外構架或者線路遭受雷擊時，會有一個特別大的電流施加給地網(wǎng)，當二次電纜屏蔽層接地在不同的接地點時，便會由于地網(wǎng)電阻的存在而導致屏蔽層生成一個瞬態(tài)電流，因此，有較大幾率在二次電纜中生成一個干擾電壓，該電壓有可能通過測量設備傳輸給二次回路，施加干擾。

2 干擾源傳播方式及作用形式

對于電磁干擾源而言，其常見的傳播方式有兩種，一種是傳導干擾，另一種是輻射干擾。所謂傳導干擾指的是以電容、電阻以及電感元件為傳輸介質進行傳遞干擾。所謂輻射干擾指的是以電磁波這一形式進行傳遞的干擾。一般情況下，干擾源作用形式以傳導方式和輻射方式中的一個為主，然而，有些情況下，兩者有可能共同發(fā)揮作用。在敏感設備回路中，電磁干擾所表現(xiàn)出的作用形式主要有兩種，一種是共模干擾，另一種是差模干擾。所謂共模干擾指的是可以導致回路對地電位發(fā)生一定改變的干擾。共模干擾可以是直流導致的，也可以是交流導致的。所謂差模干擾指的是干擾于同一回路的兩線之間來回反復地進行。

3 變電站繼電保護抗干擾技術

3.1 減小一次設備的接地電阻

應當最大限度地減小一次設備的接地電阻，主要包括減小電流的接地電阻，減小電壓互感器的接地電阻，減小避雷器的接地電阻等。此類做法可以明顯減小由于高頻電流流入瞬間而形成的所謂瞬態(tài)電位差，同時還可以構成一個具有低阻抗特點的接地網(wǎng)，如此一來，能夠最大限度地減小和控制變電站之內的地電位差，最終削弱對相關設備的不利干擾。

3.2 串接電容

對于利用高頻變量器以完成耦合動作的高頻通道，通常在其電纜回路中以串聯(lián)的方式接入一個適宜的電容器。由于高頻電纜已經(jīng)采用兩點接地的做法，假若高壓電網(wǎng)發(fā)生了接地故障，那么接地電流傳輸?shù)阶冸娬镜牡鼐W(wǎng)時，那么兩接地點之間存在的電位差便有較大可能通過縱向電壓這一形式影響高頻電纜回路，使收發(fā)信機的高頻變量器遇到飽和問題，造成發(fā)信異常甚至中斷，因此，若能夠在回路之中以串聯(lián)形式接入一個適宜的電容，便能夠有效隔斷工頻電流。

3.3 正確接地

變電站的接地網(wǎng)并非嚴格意義上的等電位面，因此，兩點之間往往存在一個電位差，當接地網(wǎng)接收到一個相對較大的接地電流時，那么兩點之間便會形成一個相對較大的電位差。對于一個相同連接的回路而言，當其在變電所不同點進行接地時，地網(wǎng)中的地電位差便會因此進入這一回路，導致無意義的分流。所以，最大限度地保證正確接地是一項十分重要的工作。

3.4 構建繼電保護設備的等電位面

如果變電站之中的微機保護裝置大部分設置在主控制室，那么為提高互相通信的可靠性，則需要將連網(wǎng)的微機保護裝置、中央計算機、其他相關的微機控制設備等，均布置在一個理想的等電位平臺上。然而，這一等電位面有必要和控制室之中的地網(wǎng)存在一定程度的聯(lián)系，如此一來，等電位面的電位才能夠按設計要求隨著地網(wǎng)點位變化而進行必要改變。不僅如此，還能夠避免控制室之中的地網(wǎng)地電位差給等電位面帶來不利影響，從而最大限度地保障已經(jīng)并入同一網(wǎng)絡的所有微機設備在接地方面不存在電位差，最終達成有效阻止屏蔽干擾的目的。

4 結束語

現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提高，我國變電站正朝著現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展，自動化設備以及繼電保護裝置憑借自身優(yōu)異性能而獲得廣泛應用。然而，相關干擾問題也日益突出，給該類設備的高效運行以及安全運行帶來了極大的負面影響，所以，制定針對性的解決方案，以真正解決繼電保護裝置所面臨的干擾問題已經(jīng)成為當務之急。若這一問題得到圓滿解決，則會明顯改善繼電保護裝置的運行狀態(tài)，降低其出現(xiàn)故障的概率?？偠灾?，研究和積極利用變電站繼電保護抗干擾技術具有相當重要的現(xiàn)實意義，能夠為整個變電站的高效運行以及安全運行提供有力保障。

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