淺析微機(jī)繼電保護(hù)的電磁兼容問題

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)以及領(lǐng)域也獲取了非常顯著的成就。其中電力事業(yè)的進(jìn)步十分的顯著。目前，微機(jī)繼電保護(hù)的應(yīng)用范圍非常廣。電磁兼容的三要素是干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。文章重點(diǎn)的介紹了繼電保護(hù)的電磁兼容相關(guān)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：微機(jī)繼電保護(hù)；電磁兼容性；變電站；電磁干擾

由于電力事業(yè)的高速前進(jìn)，對系統(tǒng)運(yùn)作相關(guān)的內(nèi)容規(guī)定的越來越嚴(yán)苛，不同的電子元件以及小規(guī)模的計(jì)算機(jī)等憑借其自身的許多優(yōu)勢特征，比如規(guī)模不大，費(fèi)用不高，精確性良好，在系統(tǒng)中獲取了非常顯著地地位，進(jìn)而確保了系統(tǒng)的運(yùn)作更加的安穩(wěn)可靠。當(dāng)電子部件以及線路等朝著更加精密性的方向邁進(jìn)，速率以及精密性不斷提升到時(shí)候，其活動(dòng)電壓卻下降；而對電磁干擾的承受能力下降，對外界干擾的敏感度遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的控制設(shè)備，對外界電磁環(huán)境的要求更加苛刻。我們都知道，變電站聚集了非常的一、二次裝置，其電磁氛圍非常不好。其中繼電保護(hù)等非常的容易被電磁擾動(dòng)。怎樣確保繼電保護(hù)設(shè)備能夠在非常繁瑣的氛圍中合理的運(yùn)行，確保其具有高效的電磁兼容特征，已然成為了目前相關(guān)行業(yè)以及人員非常重視的一項(xiàng)內(nèi)容。

1 何為電磁干擾和兼容

干擾的存在能夠?qū)е卵b置以及線路等受到不利作用。宏觀世界的主要因素有自然和人為的干擾源、通過公共地線阻抗/內(nèi)阻的耦合、沿電源線傳導(dǎo)的電磁干擾和輻射干擾等。電子系統(tǒng)受干擾的路徑主要是通過電源、信號線或控制電纜、場滲透，最后經(jīng)過天線直接進(jìn)入。

第一，干擾問題

所謂的干擾具體的講是說所有可以中斷或者是影響通信電子裝置性能的電磁量。深入的分析來看，它和噪音的意義并非是一樣的，它涵蓋的內(nèi)容更多，不過還涵蓋后者的意義。

第二，兼容問題

當(dāng)裝置以及整個(gè)體系在電磁氛圍里可以合理的運(yùn)行并且不會對其中的所有的要素帶來無法承接的干擾的水平。它包含兩種層次的要素。首先，裝置以及體系會出現(xiàn)干擾，不能對附近的裝置帶來無法負(fù)擔(dān)的作用，同時(shí)也不能夠?qū)Ω浇沫h(huán)境等帶來無法負(fù)擔(dān)的作用。其次，裝置或者是體系對發(fā)生于附近狀態(tài)中的的干擾，要有充足的抵抗水平。兼容是項(xiàng)目非常關(guān)鍵的要素，同時(shí)還是設(shè)備品質(zhì)十分關(guān)鍵的內(nèi)容?，F(xiàn)在，電子裝置的靈敏性不斷的提升，同時(shí)其能夠更加有效地接受信號，而且單子物體頻帶不斷的延展，規(guī)模不斷變小，規(guī)定裝置要有強(qiáng)大的抵御干擾的水平。

2 變電站中微機(jī)繼電保護(hù)常見的干擾和傳遞措施

2.1 干擾源

常見的干擾通常是涵蓋設(shè)備自身帶來的問題以及其外在環(huán)境帶來的問題。

繼電保護(hù)裝置自身產(chǎn)生的干擾主要包括電磁繼電器線圈中突變磁場和觸點(diǎn)電弧以及微機(jī)保護(hù)裝置繼電線路間相互影響。首先，可以經(jīng)由對裝置自身部件的更換來處理。通過容差設(shè)計(jì)之類的工藝，更改設(shè)計(jì)，進(jìn)而影響干擾。另一方面按照國家標(biāo)準(zhǔn)的一系列電磁兼容（抗干擾）型式試驗(yàn)，檢驗(yàn)裝置的電磁兼容性。

2.2 變電站中電磁騷擾的特性描述

（1）來自雷電的影響

常見的雷電影響通常有兩種，分別是直擊雷，大氣行波導(dǎo)致的。直擊雷的標(biāo)準(zhǔn)波形為1.2/50μs，雷擊線路引起的大氣行波的傳播則由于線路的衰減一般常用的標(biāo)準(zhǔn)波形為4/10μs。雷電流峰值是個(gè)隨機(jī)值，最大可達(dá)200 kA。在電力系統(tǒng)當(dāng)中，一般按照5kA，10kA，20kA進(jìn)行絕緣配合，通常來講，雷擊并不能對二次線路產(chǎn)生影響，而是在高壓線路上產(chǎn)生暫態(tài)過電壓以大氣行波的方式向變電站傳播，然后經(jīng)CT，PT，CVT等傳遞到二次回路。

（2）短路帶來的影響

當(dāng)發(fā)生短路的時(shí)候，大電流經(jīng)接地點(diǎn)入泄接地網(wǎng)，導(dǎo)致接地點(diǎn)和總網(wǎng)中的電位變大。通過數(shù)據(jù)分析顯示，變電站內(nèi)高壓母線的單相接地時(shí)，在二次電纜的芯線上產(chǎn)生的騷擾電壓比較嚴(yán)重，其峰值非常高，暫態(tài)電壓的頻率約幾千赫茲到幾百千赫。

（3）裝置外部環(huán)境產(chǎn)生的干擾主要包括系統(tǒng)中的開關(guān)操作、事故接地和雷電作用。一次線路的振蕩通過CVT及CT或者高頻輻射藕合進(jìn)入二次回路，此時(shí)就會發(fā)生干擾。干擾的主頻等會受到變電站分布的影響。除此之外，需電干擾同時(shí)是非常關(guān)鍵的干擾內(nèi)容。

2.3 常見的干擾耦合的方法

分析其耦合方法，我們能夠發(fā)現(xiàn)干擾分成兩類，分別是傳導(dǎo)，輻射兩類。傳導(dǎo)藕合通過一次設(shè)備和二次回路之問的靜電感應(yīng)、互感藕合或公共阻抗，在二次回路的電纜屏蔽層中感應(yīng)共模干擾電壓和感應(yīng)電流。傳導(dǎo)藕合可以通過傳輸線響應(yīng)的電路模型和分布參數(shù)法，利用數(shù)值方法進(jìn)行計(jì)算。頻率較高的電磁干擾可以通過空問輻射進(jìn)行傳播，藕合到各種電纜線路或者繼電保護(hù)設(shè)備之中。常見的輻射干擾進(jìn)行散播的方法非常繁多，當(dāng)前探索的關(guān)鍵方法是經(jīng)由具體測量獲取一定的內(nèi)容。

2.4 阻止干擾的方法

要想降低干擾對裝置產(chǎn)生的不良后果，就要從兩點(diǎn)內(nèi)容上進(jìn)行分析。第一，降低干擾發(fā)生的幾率，降低干擾源生成干擾的性能。第二，提升抵御干擾的水平。

阻礙繼電裝置接收干擾能夠在一定程度上降低其對保護(hù)帶來的不利作用。對于繼電保護(hù)的交流回路采用隔離變壓器對于邏輯回路和信號回路采用光藕，優(yōu)秀的屏蔽和有效地接地，光纖傳（輸技術(shù)的應(yīng)用都可以有效地避免電磁干擾進(jìn)入繼電保護(hù)設(shè)備。

3 常見的高頻干擾對保護(hù)設(shè)備的傳遞方法

3.1開關(guān)場一次干擾源可以通過傳導(dǎo)、感應(yīng)及電容藕合等途徑對二次設(shè)備進(jìn)行電磁干擾。分析變電站狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閺默F(xiàn)場至保護(hù)屏使用的是屏蔽的電纜，且屏蔽層兩端接地，CT回路一點(diǎn)接地，因此電容藕合不可能是干擾源傳遞的主要途徑。干擾源大部分應(yīng)來自CT的傳導(dǎo)藕合，并通過電流互感器一、二次線圈間的雜散電容直接傳到CT二次回路，然后作用于保護(hù)設(shè)備。在現(xiàn)場測試中將開關(guān)端子箱CT回路短接后，獲取的干擾明顯的變低了，這就表示高頻干擾是來自CT。

3.2 通過分析干擾的機(jī)理，我們發(fā)現(xiàn)，它是一種差模形式，其屏蔽對此沒有特殊的能力，采取單根電纜芯加磁環(huán)或者保護(hù)屏CT端子對地并接電容的方法是無效的。需要注意的是，一次裝置動(dòng)作時(shí)的中止問題是必然會發(fā)生的，所以其干擾源必然是會出現(xiàn)的。

3.3 繼電保護(hù)關(guān)注的問題在于一次干擾源傳遞到二次設(shè)備上的干擾強(qiáng)度能否為保證二次設(shè)備正常運(yùn)行。首先，要不斷的提升裝置自身的抵御干擾的水平。其次，要在建設(shè)中通過合理的方法減少干擾能力，確保其處于可以負(fù)擔(dān)的領(lǐng)域之中。高頻濾波元件，交流耐壓（2000V，1min）等抗干擾措施，優(yōu)化濾波參數(shù)配置。對保護(hù)采用經(jīng)線路刀閘輔助節(jié)點(diǎn)切換的線路PT電壓進(jìn)行電壓閉鎖，能夠在非常多的運(yùn)作模式中提升其安穩(wěn)性特征，不過會對活動(dòng)的靈活性有一定的負(fù)面影響，導(dǎo)致拒動(dòng)發(fā)生。要深入分析一次裝置運(yùn)行對干擾帶來的影響要素。需要認(rèn)真地關(guān)注一項(xiàng)內(nèi)容是，二次回路本身的設(shè)計(jì)等品質(zhì)對在一定程度上對兼容特征有負(fù)面作用，尤其是當(dāng)微機(jī)保護(hù)廣泛使用后，設(shè)計(jì)要更多的分析兼容特性，使用合理的抵御干擾的方法。

4 總結(jié)語

通過上文的敘述，我們得知繼電保護(hù)設(shè)備是運(yùn)行在變電站里的，其遇到的干擾問題非常厲害。要想確保保護(hù)精準(zhǔn)，第一要做的就是提升設(shè)備對電磁的兼容特點(diǎn)，這樣可以起到阻礙干擾的功效，必須合理的運(yùn)行技術(shù)才可以確保獲取優(yōu)秀的阻礙干擾的功效，除此之外，保護(hù)裝置通常是放置于變電中，其環(huán)境非常的繁瑣，很多干擾都存在于其中。

參考文獻(xiàn)

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