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(dòng)化設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置是變電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，然而，該類設(shè)備普遍對(duì)運(yùn)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(guó)變電站建設(shè)正朝著自動(dòng)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(duì)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(duì)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(jiàn)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(shí)，由此導(dǎo)致的故障電流會(huì)經(jīng)由變壓器的中性點(diǎn)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(diǎn)。較大的故障電流經(jīng)由接地點(diǎn)傳輸?shù)降鼐W(wǎng)之后，使其不同節(jié)點(diǎn)存在一個(gè)較高的電勢(shì)差，一般將之稱作50Hz的工頻干擾，會(huì)給高頻保護(hù)帶來(lái)較大的威脅。（2）電感耦合。隔離開(kāi)關(guān)由于動(dòng)作而導(dǎo)致的高頻電流傳輸?shù)礁邏耗妇€時(shí)，一般使高壓母線在四周形成一個(gè)較強(qiáng)的磁場(chǎng)。其中部分磁通會(huì)對(duì)二次電纜施加一個(gè)包圍作用，所以，在二次回路中往往會(huì)因此感應(yīng)出對(duì)地的干擾電壓，最終給繼電保護(hù)裝置等帶來(lái)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(wèn)題而斷開(kāi)，便會(huì)形成頻譜相對(duì)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(duì)講機(jī)時(shí)，也可能帶來(lái)對(duì)高頻電磁場(chǎng)的干擾。（4）雷電干擾。在雷擊出現(xiàn)頻率相對(duì)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(duì)較大，當(dāng)戶外構(gòu)架或者線路遭受雷擊時(shí)，會(huì)有一個(gè)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(diǎn)時(shí)，便會(huì)由于地網(wǎng)電阻的存在而導(dǎo)致屏蔽層生成一個(gè)瞬態(tài)電流，因此，有較大幾率在二次電纜中生成一個(gè)干擾電壓，該電壓有可能通過(guò)測(cè)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(duì)于電磁干擾源而言，其常見(jiàn)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(gè)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(duì)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(lái)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(shí)還可以構(gòu)成一個(gè)具有低阻抗特點(diǎn)的接地網(wǎng)，如此一來(lái)，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(duì)相關(guān)設(shè)備的不利干擾。

3.2 串接電容

對(duì)于利用高頻變量器以完成耦合動(dòng)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(gè)適宜的電容器。由于高頻電纜已經(jīng)采用兩點(diǎn)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(shí)，那么兩接地點(diǎn)之間存在的電位差便有較大可能通過(guò)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(wèn)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(gè)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(diǎn)之間往往存在一個(gè)電位差，當(dāng)接地網(wǎng)接收到一個(gè)相對(duì)較大的接地電流時(shí)，那么兩點(diǎn)之間便會(huì)形成一個(gè)相對(duì)較大的電位差。對(duì)于一個(gè)相同連接的回路而言，當(dāng)其在變電所不同點(diǎn)進(jìn)行接地時(shí)，地網(wǎng)中的地電位差便會(huì)因此進(jìn)入這一回路，導(dǎo)致無(wú)意義的分流。所以，最大限度地保證正確接地是一項(xiàng)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(jì)算機(jī)、其他相關(guān)的微機(jī)控制設(shè)備等，均布置在一個(gè)理想的等電位平臺(tái)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(lái)，等電位面的電位才能夠按設(shè)計(jì)要求隨著地網(wǎng)點(diǎn)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(lái)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(yǔ)

現(xiàn)階段，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國(guó)變電站正朝著現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展，自動(dòng)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(wèn)題也日益突出，給該類設(shè)備的高效運(yùn)行以及安全運(yùn)行帶來(lái)了極大的負(fù)面影響，所以，制定針對(duì)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(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。若這一問(wèn)題得到圓滿解決，則會(huì)明顯改善繼電保護(hù)裝置的運(yùn)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(shí)意義，能夠?yàn)檎麄€(gè)變電站的高效運(yùn)行以及安全運(yùn)行提供有力保障。

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