電力繼電保護抗干擾措施與方法

張紅偉

摘要：變電站的工作環境具有很強的復雜性，很多都處于電磁環境中，而且還存在著種類繁多的電磁干擾源。要想保障變電運行的穩定性與安全性，降低故障發生概率，就要通過各種措施加強繼電保護，并采取有效的抗干擾方法。本文主要分析了變電運行中的繼電保護措施，并結合變電站運行中的受干擾情況，對繼電保護的抗干擾方法進行了探討，旨在為變電站相關工作人員提供參考。

關鍵詞：變電運行；繼電保護措施；抗干擾方法

電力系統繼電保護系統是電力系統繼電保護的綜合，其工作的可靠性是電網安全穩定運行的必要保障。但是在運行過程中，多方面的因素會對繼電保護設備造成干擾，因此繼電保護抗干擾問題是影響繼電保護正常運行的一個影響因素，要采取科學有效的措施與方法，加強繼電保護的抗干擾強度，保證電網能夠安全、穩定運行。

1 變電運行中的繼電保護措施

1.1 強化繼電保護裝置的智能化運行

隨著科技的進步與創新，人工智能技術的開發已經相當成熟并被應用在越來越多的領域內，電力企業也在其體系建設中引入了一部分較為先進的理念與技術。如模糊邏輯、遺傳算法等，這些理念與技術被應用到繼電保護裝置中，并對其運行成效起到了較大的提升作用。人工智能可以使繼電保護裝置具有較強的運行穩定性，還可以對不連續性、屏蔽等隱患因素進行有效的控制。人工智能最重要的優勢就是能及時發現變電運行中的故障，并對故障原因進行迅速的分析、處理。

1.2 提高所運用的數字控制器件的使用性能

在電力系統中使用性能狀況比較優良的數字控制器件，可以提高繼電保護的運行質量。因此，應盡量選擇那些技術含量較高的數字控制器件，如CPLD和FPGA。CPLD是一種可編程邏輯器件，本身具有將強的復雜性，歸屬大規模集成電路的范圍。FPGA，也就是現場可編程門陣列，是作為ASIC（專用集成電路）中的一種半定制電路出現的。將這兩種性質不同的數字控制器件應用在繼電保護裝置中，可以獲得較好的成效。因為，CPLD與FPGA作為可編程ASCI，其功能具有高度集中的特點，而且還可將多個不同微機系統所具有的功能集中到同一塊芯片內[1]。

1.3 做好繼電保護故障的應對措施

首先，要對繼電保護裝置的運行情況進行跟蹤式監督。通過有效的動態監察，可以加強對繼電保護裝置實時運行狀態的了解，從而及時發現其中存在的問題，以在第一時間采取相應的處理措施，迅速解決問題或最大程度地降低故障產生的影響，從而為變電運行中相關設備運行的穩定性與安全性提供強有力的保障。其次，要進行提前預防。在繼電保護裝置的生產制造過程中，通過多方面信息加強對其系統數據以及數據安全處理相關方面的了解，從而能夠更好地掌握繼電保護裝置的運行狀況，并能更加準確地預知其運行過程中可能出現的問題，進而針對問題制定出較為有效的處理措施，以預防的手段來盡量消除故障問題[2]。

2 變電運行中的抗干擾方法

2.1 降低一次設備的接地電阻

在變電站的運行過程中，可以根據其實際工作狀況，對一次設備的接地電阻進行適當地降低，例如電壓互感器、電流互感器以及避雷裝置等。當有強大電流突然接入地網時，會在一瞬間產生短暫的電位差，而通過對這些設備接地電阻的降低可以有效縮減該電位差，同時構建一個電阻相對較低的接地電網，從而最大程度地避免電流對相應電力設備以及二次回路所產生的干擾。

2.2 構建繼電保護裝置的電位面

我國的變電站通常將繼電保護裝置集中在控制室內。通過將控制裝置、微機保護裝置與控制中心計算機設置到一個共同的電位面上，并將該電位面和控制室的電網進行有效連接，可以將地網上的電位浮動和電位面上的電位浮動控制在相同狀態，從而盡可能避免電位差對電位面的入侵傷害。需要注意的是，在進行微機設備與電位面的連接過程中，應選擇專用接地線，并保證其具有相同的截面；另外，還要注意內部組件、外部組件以及零點位置都與接地線連接完好，確認無誤后，要將接地線和保護盤的接地端子進行連接，從而完成電位面的構建，實現對外界干擾的屏蔽作用[3]。

2.3 斷開接地連線與濾波器的連接

雷擊電流和和隔離開關的操作都有可能形成頻度較高的電流，加大電頻電流經由電壓耦合電容器進入地網的可能性，這種情況下，高頻電壓經過層間的相關二次設備電纜和電容，就會影響二次設備的正常運行，從而對繼電保護產生干擾。為了解決這個問題，可以將一次接地連線、二次接地連線與濾波器之間的連接斷開，同時對一次接地位置和二次接地位置之間的距離進行有效控制。實踐證明，當其距離在3-5m范圍內時，可以有效減少電纜屏蔽層中通過的高頻度電流，從而避免芯線受到干擾。

3 繼電保護裝置注意事項

當繼電保護裝置在工作過程中突然出現問題或者故障時，首先要確保繼電保護裝置的采樣系統能不能運作。如果采樣系統可以繼續運作，那就要對其中保護定值的設定進行檢查，看起是否準確。特別要注意保護定值軟壓板和控制值是否能夠正常運行。在實際操作過程中，經常發現硬壓板表面在投入的位置，但是繼電保護裝置并沒有感受到硬壓板的投入，在這種情況下，繼電保護裝置將無法正確動作、無法正常工作。出現這種情況的原因很多，例如電流回路出現短路、失去開入量電源、二次接線錯誤等等。在通常情況下，對于軟硬壓板的測驗，都會使用萬用表實際測量各個壓板投入前后的電位。導致繼電保護裝置無法正常運行的情況是多方面的，除了保護壓板投入異常情況外，零序保護也是一個重要的問題。如今普通繼電保護裝置的零序保護往往采用的是自產的零序電流，這樣，零序保護有些時候就需要外接的零序電流在回流中，通過零序電流正常工作。

4 結束語

綜上可知，繼電保護裝置在電力系統的運作中有著不可取代的作用，可以在電網運行中發生故障時及時切斷故障源的電力設備，減小故障波及范圍。但是由于變電站運行的環境特點，使其很容易受到干擾。為此，要通過人工智能的應用、先進數字控制器件的應用以及故障應對措施的制定等措施不斷加強繼電保護，并通過一次設備接地電阻的降低、繼電保護裝置電位面的構建、接地連線與濾波器之間連接的斷開等措施，盡量減少變電運行中受到的干擾。

參考文獻：

[1]郭平安.電力系統變電運行中繼電保護改進分析[J].硅谷，2014（23）：167.

[2]張雪峰.變電運行中的繼電保護問題解析[J].科技創業家，2014（06）：122.

[3]楊波.變電運行中繼電保護作用與抗干擾技術[J].電子技術與軟件工程，2015（09）：251.

（作者單位：國網河南省電力公司浚縣供電公司）