變電站繼電保護抗干擾探究

　　 摘要:隨著科學技術的不斷發展，變電站自動化系統與繼電保護設備被廣泛應用，隨著變電站自動化系統的更新，繼電保護設備也隨之不斷更新，但是干擾問題是造成繼電保護裝置不正確動作和監控系統不正常工作的主要原因之一，采取有利措施解決保護和自動化設備的抗干擾問題越來越迫切。本文針對干擾的來源類型，探討了變電站繼電保護設備抗干擾措施。
　　關鍵詞:變電站 繼電保護 抗干擾 探究措施
　　中圖分類號：U2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(c)-0000-00
　　
　　變電站是一個擁有強度非常大的電磁場，在此區域范圍內除了有大電流和高電壓的一次設備之外，還有一些具有小電流和小電壓等特點的二次設備。其中，一次設備是強電裝置設備，而二次設備是較弱的電設備，一次強電裝置設備引發的強電磁干擾對二次設備的正常運行具有嚴重的影響。除了這一影響項因素外，在供電系統之中的其他外干擾、大氣干擾等等都有可能對二次弱電設備產生嚴重的破壞。為了提高整個系統的安全性能，如今大多數變電站對繼電保護抗干擾進行了不斷的探究。
　　1對變電站繼電保護造成干擾的干擾源類型
　　(1)接地故障類型
　　在變電站內部出現單相或者多相接地故障時，此故障引起的部分故障電流就會經過變壓器的中性點位置，流到地網再通過地面或者架空地線回流到故障位置。很強的故障電流經過接地點會流到地網，此時會在變電站地網的許多點引起很高的電勢差距，一般稱其為50Hz的工頻干擾，會導致高頻的保護受到嚴重的干擾。
　　(2)電感耦合類型
　　隔離開關有時會因為動作引起的雷電電流或高頻電的電流經過高壓主線，使四周形成磁場。其中有些磁通會把二次電纜包圍住，此時在二次設備回路中就可能會產生對地的干擾電壓的等，深綜指會傳到繼電保護設備等其它二次設備端口上，進而造成對變電站繼電保護的干擾。
　　(3)斷路器引起故障
　　當直流控制的回路中的電感線圈斷開的時候，很可能會引起較寬頻譜的干擾電波。有時干擾電波的干擾頻率甚至會達到50MHz。當有人在使用移動電話或者對講機等通信設備時，同樣會引起高頻度的電磁場干擾。
　　(4)雷電干擾類型
　　因為變電站本身就帶有超強的電荷，那么在雷雨天氣較頻繁的季節里，很容易發生一些雷擊事件。如果雷擊恰好擊中戶外構架或者線路，那么就會有非常強大的電流流入到地網之中。如果二次設備的電纜屏蔽層恰好接地在不同的接地點位置，就會因為地網電阻的出現引起屏蔽層產生瞬間的電流，這就極有可能在二次設備的電纜中感應到干擾電壓，但是感應到的過電壓也許會通過測量的相關設備流到二次回路中，對變電站的繼電保護造成干擾與破壞，甚至會影響整個電力系統的正常運行。
　　
　　2變電站繼電保護抗干擾的措施
　　隨著變電站的大規模被使用，變電站的繼電保護抗干擾問題越來越受到人們的重視。以下是幾點變電站繼電保護抗干擾的幾點措施。
　　(1)降低電力系統中一次設備的各種接地電阻
　　要降低一次設備例如電流互感器、避雷器和電壓互感器的接地電阻，只有這樣才可以降低那些高頻電流進入時產生的電位差，還能構成一個擁有低阻抗特征的接地網，從而降低變電站內部的地電差位，進一步降低這些接地電阻對二次回路設備的干擾與破壞。
　　(2)把高頻同軸的電纜在控制室和開關場兩端分別進行接地
　　如果高頻的同軸電纜在其中一端接地，那么隔離開關在對空母線進行操作的時候，另一端就必然會出現短暫性的高電壓。這樣就很可能在機器的某個端子上產生過高的電壓，就有可能中斷機器的正常運作，甚至還會損壞機器的某些部件。所以，把高頻同軸的電纜在控制室和開關場兩端分別進行接地可以使繼電裝置不受干擾，正常運作。
　　(3)構造一些繼電保護裝置的電位面
　　當微機的繼電保護裝置都集中于主控制室時，就要把連網的中心計算機以及各套微機的保護和控制裝置置于同一電位面上，這個電位面要和控制室的地網聯系起來，這樣這個電位面的電位就可以與地網的電位變化浮動保持一致，也可以避免控制室的地網地電位差侵入此電位面，進而保持連網的微機設備和地網之間沒有電位差，實現通信的可靠性。每個微機設備要有專用的而且具有相適應截面的接地線與電位面進行連接，所有組件無論是內部還是外部的接地和零點位置都要用專屬連線接到專門的接地線上，再把專用的接地線聯到保護盤的接地端子上，使接地端子接到接地網上的適當位置，這就會形成一個電位面的網，可以屏蔽很多干擾。
　　(4)斷開與濾波器連接的一、二次線圈上的接地連線
　　斷開與濾波器的一、二次線圈上的接地連線，而且二次接地的位置要距離一次接地的位置點3～5m，這是防止開關操作或自然雷電等現象造成干擾的一項重要措施。因為對隔離開關進行操作或者遭到雷擊都會產生一些高頻電流，這樣很容易通過高壓耦合的電容器侵入地網，此時會產生特別高的高頻電壓，進而通過層間的電容與一、二次線圈的二次設備電纜進入二次設備上。如果不把一、二次線圈間的接地連線斷開，則該高頻電壓將會對繼電保護裝置造成干擾。高頻的電流經過耦合電容器的接地點進入地網時，會在接地點的位置產生很高的電位，但是地網對于高頻來說是高電阻，這樣會使得高頻電位沿四周快速衰減。所以，為了縮小二次回路接地位置與控制室的二次設備的電位差距，并且二次回路的接地位置要與一次設備的接地位置保持一定距離，而且兩者的差距不要小于3～5m，這樣就能減少電纜的屏蔽層中通過的高頻電流，而且可以降低對芯線的干擾。
　　(5)其他措施
　　除了以上幾個工作量大的重要措施之外，還可以采取一些其他的抗干擾的措施與規定，例如：在收發信機回路加入2～5s的延時，阻止外部的干擾造成的誤停信，從而使區外發生故障時跳閘；禁止在繼電的保護高頻通道里接入任何帶電的監測設備，減少對通道的不良影響；禁止把電纜接在收發信機的通道入口，造成部分通道隔斷。
　　
　　3結束語
　　 隨著變電站的自動化系統與繼電的保護設備大規模地，不斷地更新，干擾問題也成為了使繼電保護裝置與監控系統無法正常工作的重要原因之一，實施有效的措施解決干擾問題也越來越迫切。這一問題的解決，可以大大提高保護的力度。本文主要分析了變電站內繼電設備所受的干擾的類型，也就此提出了切實可行的解決方案。
　　
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