關(guān)于變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)的分析

張佳

摘 要：自動化設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置是變電站正常運行的基礎(chǔ)，然而，該類設(shè)備普遍對運行環(huán)境的穩(wěn)定性有著較為嚴(yán)格的要求。變電站容易受到內(nèi)外部環(huán)境的各種干擾，所以，如何做好上述設(shè)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(hù)抗干擾技術(shù)進(jìn)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(hù)抗干擾技術(shù)，包括減小一次設(shè)備的接地電阻，串接電容，正確接地以及構(gòu)建繼電保護(hù)設(shè)備的等電位面等，以期為業(yè)內(nèi)人士提供有益參考。

關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)；抗干擾技術(shù)

現(xiàn)階段，我國變電站建設(shè)正朝著自動化方向不斷發(fā)展，弱電設(shè)備大多應(yīng)用了大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，二次設(shè)備也更加智能化、高效化以及微型化，使得該類設(shè)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(shè)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(hù)抗干擾技術(shù)進(jìn)行相關(guān)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(dāng)變電站發(fā)生單相或者多相接地故障時，由此導(dǎo)致的故障電流會經(jīng)由變壓器的中性點進(jìn)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(hù)帶來較大的威脅。（2）電感耦合。隔離開關(guān)由于動作而導(dǎo)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(qiáng)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(yīng)出對地的干擾電壓，最終給繼電保護(hù)裝置等帶來干擾。（3）斷路器導(dǎo)致的故障。若直流控制回路中的電感線圈由于相關(guān)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(dá)50MHz。另外，附近有人使用手機(jī)或者對講機(jī)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(qiáng)電環(huán)境，所以，其出現(xiàn)雷擊事件的概率也相對較大，當(dāng)戶外構(gòu)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(dāng)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(dǎo)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(shè)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(dǎo)干擾，另一種是輻射干擾。所謂傳導(dǎo)干擾指的是以電容、電阻以及電感元件為傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳遞干擾。所謂輻射干擾指的是以電磁波這一形式進(jìn)行傳遞的干擾。一般情況下，干擾源作用形式以傳導(dǎo)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(shè)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(dǎo)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(dǎo)致的，也可以是交流導(dǎo)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(fù)地進(jìn)行。

3 變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)

3.1 減小一次設(shè)備的接地電阻

應(yīng)當(dāng)最大限度地減小一次設(shè)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(gòu)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(nèi)的地電位差，最終削弱對相關(guān)設(shè)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(jī)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(yán)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(dāng)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(dāng)其在變電所不同點進(jìn)行接地時，地網(wǎng)中的地電位差便會因此進(jìn)入這一回路，導(dǎo)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(gòu)建繼電保護(hù)設(shè)備的等電位面

如果變電站之中的微機(jī)保護(hù)裝置大部分設(shè)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(jī)保護(hù)裝置、中央計算機(jī)、其他相關(guān)的微機(jī)控制設(shè)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(shè)計要求隨著地網(wǎng)點位變化而進(jìn)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(luò)的所有微機(jī)設(shè)備在接地方面不存在電位差，最終達(dá)成有效阻止屏蔽干擾的目的。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟(jì)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(shè)備以及繼電保護(hù)裝置憑借自身優(yōu)異性能而獲得廣泛應(yīng)用。然而，相關(guān)干擾問題也日益突出，給該類設(shè)備的高效運行以及安全運行帶來了極大的負(fù)面影響，所以，制定針對性的解決方案，以真正解決繼電保護(hù)裝置所面臨的干擾問題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。若這一問題得到圓滿解決，則會明顯改善繼電保護(hù)裝置的運行狀態(tài)，降低其出現(xiàn)故障的概率。總而言之，研究和積極利用變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)具有相當(dāng)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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